viernes, 31 de agosto de 2012
Calendario Juliano.
El calendario, sus reformas y el día Juliano 2,450,000
En nuestra vida cotidiana utilizamos invariablemente el calendario para llevar el registro del tiempo. Así por ejemplo el 21 de Julio de 1969 marca la llegada del hombre a la Luna mientras que el 25 de Diciembre es Navidad. Esta forma de marcar el paso del tiempo adolece de un defecto: es difícil comparar cuantos días han transcurrido entre dos acontecimientos, por ejemplo la llegada del hombre a la Luna y la última Navidad. Uno debe considerar cuántos años los separan y cuáles fueron bisiestos; cuántos meses y cuáles (cuántos febreros), cuántos días, etc... para finalmente llegar a saber cuantos días separan dos fechas. Cuando por fin llega uno a un resultado es mejor repetir la cuenta para checar si salió bien.
Los astrónomos evitan este problema al contar los días en una forma secuencial: los días julianos. En 1582, Joseph Justus Scaliger inventó el concepto de día juliano, llamado así en honor de su padre, Julius Cesar Scaliger (a diferencia del calendario juliano inventado por el emperador romano Julio Cesar). Los días julianos cubren un ciclo de 7980 años contados a partir del 1 de Enero del año 4713 antes de Cristo y que terminará el 31 de Diciembre de 3267. Este ciclo sale de multiplicar tres ciclos menores: uno de 28 años denominado solar, otro de 19 años que incorpora las fases lunares y uno de 15 años denominado de indicción. Los astrónomos llevan metódicamente la cuenta del ciclo resultante y saben que el pasado 10 de Octubre fué el día juliano 2,450,000.
Los días julianos son mas convenientes para comparar acontecimientos: nos basta una simple resta para saber que un acontecimento astronómico de relevancia, como fué la explosión de una supernova en una galaxia cercana el día juliano 2,446,850, ocurrió hace 3164 días. Mas aún, en un afán por emplear mayor precisión, los eventos astronómicos se señalan con fracciones de día juliano y así una observación que se haya hecho el 10 de Octubre a las 4:12 AM hora de Tonantzintla, Puebla, corresponderá al día juliano 2,449,999.925. Los días julianos empiezan al mediodía del meridiano de Greenwich, esto es a las 6 de la mañana hora del centro de nuestro país.
El día juliano también es útil para prevenir confusiones al comparar eventos ocurridos antes de las distintas reformas que ha tenido el calendario que empleamos hoy en día. La versión antigua de nuestro calendario contaba 12 meses de 30 días, es decir le faltaban por lo menos 5 días. Al paso de los años las fechas no coincidian con las estaciones del año y fue necesario agregarle 5 días mas al calendario. Aún así se tuvo un retraso del calendario con respecto al inicio de las estaciones y fué necesaria una reforma: en el año 45 AC el emperador romano Julio Cesar, aconsejado por el astrónomo Sosígenes, instituyó el calendario juliano que contaba con 365 y 1/4 días por año, al intercar un día extra cada cuarto año. El retraso que había acumulado el calendario anterior era tal que el año de la reforma del calendario tuvo 445 días y fué denominado ``año de la confusión''. El año juliano resultante es en realidad unos 11 minutos mas largo que el año astronómico de 365.2422 días, definido por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol.
Al transcurso de los años, la acumulación de estos minutos forzó al papa Gregorio XIII a llevar a cabo otra reforma que consistió en omitir tres días bisiestos cada 400 años: así los años 1700, 1800 y 1900 no fueron bisiestos, el 2000 si lo será. Ojalá algún joven lector logré ver que el año 2100 no será bisiesto. En esta segunda reforma del calendario también fue necesario cambiar las fechas y al 4 de Octubre de 1582 le siguió el 15 de Octubre de 1582. En algunos países como Inglaterra esta reforma se dió posteriormente y ahí el 2 de Septiembre de 1752 fué seguido por el 14 de Septiembre. Muchos ciudadanos creyeron que les habián quitado 11 días de sus vidas y en los disturbios que se dieron murieron algunas gentes. El ejemplo aún mas reciente es la adopción del calendario gregoriano en Rusia: esto ocurrió en 1918, durante la revolución de octubre. Quienes estén familiarizados con este período de la historia habrán notado que existe cierta confusión acerca de las fechas de algunos acontecimientos históricos.
El calendario gregoriano se adelanta 1 día cada 3000 años y pasará mucho tiempo antes de que otra reforma sea necesaria. De hecho, antes de eso los astrónomos ya habrán llegado al final de su ciclo de 7980 años y necesitarán especificar el ciclo juliano de sus estudios. Por lo pronto esperamos que nuestros lectores hayan pasado un feliz día juliano 2,450,000.
Espejos y Lentes
Reflexión de la Luz
Cuando la luz se propaga a través de un medio, encuentra en su camino la superficie de separación con otro medio, puede rebotar y volver al mismo medio en que se propaga, cambiando su dirección pero conservando la misma velocidad. Es la reflexión de la luz.
Las superficies pulimentadas que reflejan totalmente la luz se denominan espejos. Los rayos paralelos que llegan a un espejos los rayos paralelos que llagan a un espejo siguen paralelos después de reflejarse y se dice que se ha producido una reflexión espectacular. Si la superficie es irregular, un haz de rayos paralelos se refleja en varias direcciones. Es una reflexión difusa.
Aquí se explicara la reflexión espectacular ya que la difusa es impredecible.
Elementos de la Reflexión
Los paramentros necesarios para estudiar la reflexion de la luz son los siguientes:
- Rayo Incidente
- Rayo Reflejado
- Normal
- Angulo de Incidencia
- Angulo de Reflexión
Se llama Rayo Incidente al rayo luminoso que llega al espejo procedente de la fuerza luminosa; Rayo Reflejado es la que sale del espejo una vez producida la reflexión; Se llama Normal, a la recta perpendicular al espejo en el punto de contacto; Angulo de Incidencia, es el ángulo que forma el rayo incidente con la normal; y el ángulo de reflexión, el ángulo que forma el rayo reflejado con la normal.
Leyes de la Reflexion
Estas leyes sirven para entender como se forman la figuras en los espejos. Digamos antes que un espejo esta formado por una superficie de vidrio cubierta por detrás con una fina pelicula de plata, tambien puede consistir en una simple placa de metal pulido.
Primera Ley:
El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal se encuentran todos en el mismo plano.Segunda Ley:
El angulo de incidencia es igual al de reflexion.
Los espejos, segun la forma de la superficie, se clasifican en Planos y Curvos. Los espejos que se curvan hacia afuera se llaman espejos covexos, y los que se hunden por el centro son espejos concavos.
Imágenes en Espejos Planos
Cuando te mires en un espejo, ves tu imagen reflejada en el. Podemos definir esta imagen como la reproduccion de un objeto por medios opticos.
Las imagenes que se forman prolongando los rayos reflejados se denominan Imagenes Virtuales, ya que son una ilusion optica. La distancia del objeto al espejo es igual que la distancia del espejo a la imgen virtual.
De todo esto se deduce que la imagen de un objeto en un espejo plano es virtual, simetrica, del mismo tamaño y derecha, es decir, aparece en la misma direccion que el objeto.
Refraccion de la Luz
Habras observado alguna vez que la piscinas parecen mas profundas de lo que realmente son, o que un lapiz introducido en un vaso con agua parece roto o torcido. Estos fenómenos son debidos a la refracción de la luz: Es el cambio de velocidad que experimenta la luz al pasar de un medio (como aire) a otro distinto (como el vidrio o el agua).
Los elementos que intervienen en la Refracción son los siguientes:- Rayo Incidente
- Rayo Refractado
- Normal
- Angulo de Incidencia
- Angulo de Refracción
Leyes de la Refracción
Leyes de la Refracción
Las leyes de la refraccion explican el comportamiento de luz al pasar de un medio a otro.Primera Ley:
El Rayo Incidente, la normal, y el rayo refractado estan en un mismo plano.Segunda Ley:
La relación entre el seno del ángulo de Incidencia y el seno del ángulo de refracción es una cantidad constante, llamada Índice de refracción del segundo medio con relación al primero.
Podemos representar matemáticamente esta ley como: sen i/sen r = n, donde n es el índice de refracción del segundo medio, n2 con relación al primero, n1. Puesto que conocemos los índices de refracción de todos los medios, utilizaremos como ecuación fundamental para el estudio del fenómeno de la refracción la siguiente:
sen i/sen r = n2/n1
De donde:
n1 . sen i = n2 . sen r
De la expresión anterior podemos deducir que si un rayo pasa de un medio de menor índice de refracción (aire, n1 = 1) a otro de mayor índice de refracción (agua, n2 = 1,3), se acerca a la normal. Por el contrario, cuando pasa por un medio de mayor índice de refracción (agua) a otro de menor índice (aire), se aleja de la normal.
instrumentos opticos
Los Instrumentos Ópticos
El ojo humano tiene una serie de limitaciones para poder percibir objetos muy pequeños o muy alejados, y necesita la ayuda de los instrumentos ópticos. Estos instrumentos utilizan combinaciones de espejos y lentes para ampliar los limites de la observación directa.
La Lupa o Microscopio Simple es una lente convergente de gran distancia focal. Para utilizarla es preciso colocar el objeto cerca del foco, tanteando la distancia hasta obtener una imagen clara. Si construimos geométricamente la imagen, obtendremos una imagen virtual derecha y mayor.
La Cámara Fotográfica consiste en una lente convergente colocada en una cámara obscura. Produce una imagen real, menor e invertida sobre una placa sensible a la acción de la luz
coordenada de la esfera celeste
La esfera celeste
Para localizar un objeto celeste no necesitamos saber a qué distancia se
encuentra, sino únicamente conocer la dirección hacia la que hemos de mirar (u
orientar nuestro telescopio). Por este motivo se introduce el concepto de esfera
celeste, que es una esfera imaginaria de radio arbitrario centrada en el observador,
sobre la cual se proyectan los cuerpos celestes. Nosotros queremos orientar nuestro
telescopio en la dirección dada por la proyección, sobre la esfera celeste, del astro que
deseamos observar.
Los sistemas de coordenadas que se emplean para la esfera celeste son análogos
a los que usamos para definir posiciones sobre la superficie terrestre, donde utilizamos
la Longitud y Latitud terrestres. Estas dos coordenadas constituyen lo que se llama un
sistema de coordenadas esféricas, que miden distancias angulares a partir de una
definición de meridianos y paralelos (como hemos dicho, no tendremos en cuenta la
distancia al objeto, de lo contrario habría una tercera coordenada).
El calendario.
Para los primeros hombres los ritmos del día y de la noche, y de las fases de la Luna se destacaron aún con su conocimiento más rudimentario. La lunación es el medio más evidente de ordenar los días, de los que ella agrupa unos 30 . Por ello todos los primeros calendarios fueron lunares.
Pero los sociedades agrícolas tuvieron necesidad de establecer un calendario que rija las siembras y las cosechas. Así se pudo comprobar la relación entre el curso anual del Sol y las estrellas. Al componer un calendario basado en el curso anual del Sol, las primeras civilizaciones desarrollaron un calendario luni-solar donde hay 12 lunaciones en un año lo que condujo a un año de 12 meses de 30 días.
El mes lunar (o lunación) es el intervalo de tiempo transcurrido entre dos lunas nuevas consecutivas y su duración es algo mayor de 29 días. Desde tiempos remotos, el mes lunar tuvo gran importancia debido a que la mayoría de las fiestas y solemnidades religiosas se fijaban tomando como base las fases de la Luna.
El calendario es por lo tanto un sistema de medida del tiempo por medio de ciclos astronómicos importantes, como los días (rotación de la tierra sobre si mismo), meses (períodos de la fases lunares), y años (traslación de la Tierra alrededor del Sol).
Pero la utilización de estas unidades conduce a problemas si se quiere combinarlos unos con otros. Así, por ejemplo, la traslación de la Tierra alrededor del Sol, denominado año trópico o año de las estaciones, que corresponde a 365d 5h 48m 46s que es igual a 365,2422 días, no contiene un número entero de períodos de rotación de la Tierra. Tampoco el período de las fases de la Luna que es de 29,53 días, no contiene un número entero de días, ni tampoco un año contiene un número entero de fases lunares.
La combinación de estos 3 ciclos astronómicos conduce a varios tipos de calendarios: solares, lunisolares o lunares, según cuales períodos se toman en consideración.
Como dijimos, las unidades naturales de tiempo son el día, el mes y el año. El día es demasiado corto para medir período largos, tales, como por ejemplo, la vida de un hombre, y lo mismo ocurre con el mes, de modo que para fines cronológicos se emplea el año trópico. Al mismo tiempo, algunas fiestas están relacionadas con los cambios de la Luna (por ejemplo las Pascuas), lo que ha introducido una perturbación constante para poner de acuerdo el mes lunar con el año.
Si el mes lunar durase exactamente 30 días y el año trópico 360 días, no hubiese habido dificultades en el empleo de estas unidades, pero esto no es así.
Como es de gran importancia e interés que las estaciones y demás fenómenos naturales ocurran todos los años en las mismas fechas, se ha establecido un conjunto de reglas y convenciones para lograr la mayor concordancia posible entre el año civil y las distintas unidades naturales (día, mes, año trópico, etc.), y al conjunto de reglas establecidas para dicho fin se la denomina calendario. En general, durante los tiempos antiguos el calendario estaba en manos de los sacerdotes, y como era predominantemente lunar, las estaciones o bien tenían lugar en diversas épocas del año, o bien se ajustaban en el lugar debido intercalando o suprimiendo los meses que hiciese falta.
Los calendarios diferían de un país a otro, y además se han ido modificando con el transcurso del tiempo. Los griegos adoptaron el año de 360 días dividido en 12 meses de 30 días cada uno. Posteriormente y hasta la época de Solón, unos 600 años a.C., contaban dos años de 12 meses y uno de 13, al que se denominaba trietérico. Más tarde trataron de lograr la coincidencia de la duración del año y de los meses con los movimiento del Sol y de la Luna, mediante la introducción de un ciclo llamado ciclo de metón. Este ciclo consta de un período de 19 años trópicos durante los cuales las fases de la Luna se suceden 235 veces; se observa que si se divide el período de 235 lunaciones por 19 años trópicos, la duración de cada uno de éstos es bastante exacta para todos los usos civiles. El ciclo de metón es utilizado para determinar la fecha de Pascua, fiesta religiosa del calendario cristiano que se establece según las fases de la Luna.
La Pascua coincide con el primer domingo que sigue a la primer Luna Llena que tiene lugar después que el Sol pasa por el punto vernal, o sea por el equinoccio de primavera para el hemisferio norte (aproximadamente el 21 de marzo). Como las fases de la Luna se suceden periódicamente según el ciclo de metón, resulta que la fecha de la Luna Llena correspondiente a la Pascua, se repite al cabo de dicho intervalo (19 años). La fecha de Pascua oscila de año en año y puede ocurrir en cualquier día entre el 22 de marzo y el 25 de abril.
Calendario Juliano
Cuando llegó al poder Julio Cesar en el año 46 a..C. encontró el calendario romano en un estado de enorme desorden. Recurrió entonces a los consejos del astrónomo alejandrino Sosígenes y de acuerdo a sus indicaciones estableció, en el año 45 a.C., el llamado calendario juliano, que con ligeras modificaciones continúa usándose en casi todas las naciones. Prescindió por completo de la Luna y adoptó para la duración verdadera del año solar la de 365,25 días, que se denominó año juliano. Contaba con 12 meses de 30 y 31 días, excepto febrero, de 29 días, lo que hacía un total de 365 días por año. Para satisfacer estar reformas, se intercalaron 85 días al año 46 a.C. (año 708 de la fundación de Roma), resultando un año de 445 días, conocido como el año de la confusión. El modelo empleado por Julio Cesar para hacer sus reformas fue el calendario egipcio; pero a diferencia del año solar egipcio, que era inmutable, el calendario juliano variaba cada cuatro años. Ordenó que cada cuatro años habría uno de 366 días, agregándose el día adicional entre el 23 y el 24 de febrero. A los años que cuentan con dicho día adicional se los llamó bisiestos. También trasladó el principio del año al día uno de enero, que hasta entonces había comenzado en marzo, como lo indica claramente el nombre de algunos meses, como septiembre, esto es, séptimo mes, o noviembre, noveno mes.
Posteriormente, el cónsul Marco Antonio, sustituyó el nombre del mes quintilis, dándole el nombre de julio, en honor de Julio Cesar. En el año 24 a.C., el senado romano cambió el nombre al mes sextilis, llamándolo Augusti, en honor del emperador Cesar Augusto, sucesor de Julio Cesar, mes que más tarde se transformó su nombre en agosto. Luego se le quitó un día a febrero para añadírselo a agosto y hacerlo así tan largo como julio; de esa manera, el mes de febrero se redujo a 28 días para compensar el aumento a 31 días que sufrió el mes de agosto. El año juliano alcanzó entonces su forma definitiva en el año 8 d.C.
Calendario Gregoriano
La verdadera duración del año no es de 365,25 días, como lo fija el calendario juliano, sino de 365d 5h 48m 46s, lo que hace que el año juliano sea 11m 14s más largo que el año trópico, ésto es unos 0,008 días más, de tal manera que gana 1 día cada 125 años. Como consecuencia, en el calendario juliano la fecha del equinoccio de otoño se fue anticipando cada vez más, hasta que en el año 1582 tuvo lugar el 11 de marzo, en vez del día 21 como había sucedido en la época del Concilio de Nicea (año 325), el cual haba regulado el calendario eclesiástico de acuerdo al juliano. Por esto, el Papa Gregorio XIII, aconsejado por el astrónomo Aloysius Lilius y por el jesuita Cristobal Clavius, ordenó que se corrigiera el calendario. A la cuenta de los días según el viejo calendario juliano se le suprimieron diez días, de modo que el día inmediato al 4 de octubre de 1582 sería el día 15 en vez del 5. Además, para evitar el desplazamiento futuro del equinoccio, decretó que en lo sucesivo, en los años seculares o centurias sólo serían bisiestos aquellas cuyas centenas sean divisibles por 4 (de esta manera, los años 1900 y 2100 no son bisiestos y sí lo son los años 2000 y 2400). Esta reforma fue adoptada inmediatamente por todos los países católicos, pero la iglesia griega y la mayor parte de las naciones protestantes rehusaron reconocer la autoridad del Papa, aunque modificaron el calendario en años posteriores.
En la actualidad, como los años 1800 y 1900 fueron bisiestos en el calendario juliano y no lo fueron en el gregoriano, la diferencia entre ambos calendarios es de unos 13 días. Con las modificaciones mencionadas, el calendario en vigencia tiene una duración de 365,2425 días solares. La diferencia con respecto al año trópico es muy pequeña (0,0003 días), que sólo llegaría a acumular un día en alrededor de 3.300 años, razón por la cual no es un problema que sea necesario considerar a corto plazo.
Día Juliano (DJ)
Para simplificar los cálculos astronómicos y no utilizar años, meses y días en el cómputo del tiempo, Joseph Scaliger sugirió en 1582 utilizar una escala de tiempo sólo en días, y lo denominóperíodo juliano o días julianos. Toma como inicio de este cómputo el 1º de enero del año 4713 a. C. a las 12 horas. Las horas, minutos y segundos se agregan como decimales en la fracción del día juliano correspondiente. De esta manera el lº de enero de 2003 a las 0 hora es el DJ 2452640,5 .
Gravitacion Universal.
 | |||||
 El sol ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre el planeta, pero el planeta también ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre el sol. |
 | | | | | |
| |||||
 |
|
Origen y evolucion del sistema solar.
1- ¿Cuáles fueron las contribuciones de los antiguos sabios griegos al conocimiento del
mundo?
Afirma que la tierra es cilíndrica, tres veces más ancha que profunda y únicamente con la parte superior habitada; esta Tierra está aislada en el espacio. El cielo es una esfera en el centro de la cual se sostiene, sin soportes, nuestro cilindro. Los astros pertenecen a ruedas tubulares opacas que contienen fuego y en las cuales, en ciertos puntos, un agujero deja ver ese fuego. Esas ruedas giran alrededor del cilindro terrestre: Primera noción del círculo en cosmología. Los eclipses y las fases de la Luna resultan de la obturación de sus respectivos agujeros. Además, las estrellas estaban más cerca de la Luna y el Sol.
• Heráclides (500 a.C.)
Le atribuye al Sol el tamaño de un pie humano y ve en él una antorcha divina que nace y muere cada día. Al mismo tiempo, hace girar sobre si misma en 24 horas mientras que el cielo está en reposo.
• Tales (600 a.C.)
Atribuye forma esférica a la Tierra y a todos los astros del cielo, considerando a nuestro planeta un cuerpo de segunda importancia que no esta en reposo en el centro del universo.
• Anaxágoras (450 a.C.)
Dice que los planetas y la Luna son cuerpos sólidos como la Tierra, lanzados al espacio como proyectiles; da la teoría exacta de los eclipses de Luna por inmersión en la sombra de la Tierra: primera teoría de un fenómeno astronómico por una relación entre los astros.
• Filolao (410 a.C.)
Dice que el centro del mundo está ocupado por un cierto “fuego”; el Sol gira en un año en torno a ese fuego central en una órbita más lejana. Alrededor del fuego, rota un planeta desconocido: la “Anti-Tierra”, luego viene la Tierra, describiendo un circulo alrededor del fuego en 24 horas, pero volviendo siempre la misma cara al exterior. Más lejos coloca a la Luna, al Sol y luego a los planetas en el siguiente orden: Venus, Mercurio, Marte, Júpiter y Saturno.
• Heráclides del Ponto (373 a.C.)
Dice que la tierra gira sobre sí misma en 24 horas mientras que el cielo está en reposo. También señaló que Venus gira alrededor del Sol y en torno a la Tierra, reafirmando que a veces, Venus se halla más cerca y otras más lejos de nosotros.
2- ¿Cuáles son las diferencias entre un modelo geocéntrico y otro heliocéntrico?
Teoría geocéntrica es una antigua teoría de ubicación de la Tierra en el Universo. Coloca la Tierra en el centro del Universo, y los astros, incluido el Sol, girando alrededor de ella (Geo: Tierra; centrismo: centro). Creer que la Tierra es el centro del universo es la opinión obvia de quien no se plantea hallar una solución a los problemas que presentan los movimientos de los cuerpos celestes, esto es, los movimientos de los planetas.
La Teoría heliocéntrica es la que aprueba que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante.
3- Cuál es la principal contribución de Ptolomeo?
Su aportación fundamental fue su modelo del Universo: creía que la Tierra estaba inmóvil y ocupaba el centro del Universo, y que el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas, giraban a su alrededor. A pesar de ello, mediante el modelo del epiciclo-deferente, cuya invención se atribuye a Apolonio, trató de resolver geométricamente los dos grandes problemas del movimiento planetario:
a.- La retrogradación de los planetas y su aumento de brillo, mientras retrogradan.
b.- La distinta duración de las revoluciones siderales.
4- ¿Cómo se explican mediante la teoría de los epiciclos, “los rizos “que los planetas
trazan en el cielo terrestre?
“Los rizos que los planetas trazan en el cielo terrestre”, explicación mediante la teoría de los epiciclos.
Mediante la teoría de los epiciclos se deducía que el “rizo” mediante la combinación de los movimientos de las dos esferas interiores de las cuatro que poseía cada planeta.
5- ¿Cuáles son las ideas más importantes del Sistema de Copérnico? ¿Cuáles son las
imperfecciones que muestra el modelo?
Las ideas principales de su teoría son:
• Los movimientos celestes son uniformes, eternos, y circulares o compuestos de diversos ciclos (epiciclos).
• El centro del universo se encuentra cerca del Sol.
• Orbitando el Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno.
• Las estrellas son objetos distantes que permanecen fijos y por lo tanto no orbitan alrededor del Sol.
• La Tierra tiene tres movimientos: la rotación diaria, la revolución anual, y la inclinación anual de su eje.
• El movimiento retrógrado de los planetas es explicado por el movimiento de la Tierra.
• La distancia de la Tierra al Sol es pequeña comparada con la distancia a las estrellas.
Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas.
6- ¿Cómo fueron tomadas en su época las ideas de Copérnico?
En aquella época resultó difícil que los científicos lo aceptaran, ya que suponía una auténtica revolución. En una epístola fechada de noviembre de 1536, el arzobispo de Capua, Nikolaus Cardinal von Schönberg, pidió a Copérnico comunicar más ampliamente sus ideas y solicitó una copia para sí. Algunos han sugerido que esta carta pudo haber hecho a Copérnico sospechoso al publicar, mientras que otros han sugerido que esto indicaba el deseo de la Iglesia de asegurarse que sus ideas fueran publicadas. A pesar de la presión ejercida por parte de diversos grupos, Copérnico retrasó la publicación de su libro, tal vez por miedo al criticismo. Algunos historiadores consideran que de ser así, estaba más preocupado por el impacto en el mundo científico que en el religioso.
7- Realicen un esquema del Sistema de Brahe y compárenlo con el de Copérnico y
Ptolomeo.
Esquema de Brahe y comparación con el de Copérnico y Ptolomeo.
• Sistema de Brahe.
El sistema del Universo que presenta Tycho es una transición entre la teoría geocéntrica de Ptolomeo y la teoría heliocéntrica de Copérnico. En la teoría de Tycho, el Sol y la Luna giran alrededor de la Tierra inmóvil, mientras que Marte, Mercurio, Venus, Júpiter y Saturno girarían alrededor del Sol.
Brahe estaba convencido que la Tierra permanecía estática en relación al Universo porque, si así no fuera, debería poder apreciarse los movimientos aparentes de las estrellas. Sin embargo, aunque tal efecto existe realmente y se denomina paralaje, la razón por la cual no lo comprobó es que no puede ser detectado con observaciones visuales directas. Las estrellas están mucho más lejos de lo que se pensaba razonable en la época de Tycho Brahe.
La teoría de Tycho Brahe es parcialmente correcta. Habitualmente se considera a la tierra girando alrededor del sol porque se toma como punto de referencia a éste último. Pero si se considera la tierra como referencia, el sol gira en torno a la tierra, así como la luna. No obstante Tycho Brahe pensaba que la orbita de los mismos era circular, cuando en realidad son elipses. La forma de la orbitas fue propuesta por Kepler en su primera ley, basándose en las observaciones de Tycho Brahe.
En los años siguientes a las observaciones de las fases de Venus por Galileo en 1610, la Iglesia Católica abandonaría el sistema geocéntrico de Ptolomeo, y adoptaría el sistema de Tycho Brahe como su concepción oficial del Universo.
• Sistema de Copérnico.
La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo). Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas. Por otra parte, esta teoría heliocéntrica tenía la ventaja de poder explicar los cambios diarios y anuales del Sol y las estrellas, así como el aparente movimiento retrógrado de Marte, Júpiter y Saturno, y la razón por la que Venus y Mercurio nunca se alejaban más allá de una distancia determinada del Sol. Esta teoría también sostenía que la esfera exterior de las estrellas fijas era estacionaria.
• Sistema de Ptolomeo.
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. Ptolomeo 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.
8- Reflexionen acerca de las palabras de Albert Einstein sobre el trabajo de kepler
…”los trabajos de Kepler muestran que el conocimiento no puede derivar
únicamente de la experiencia.
Es necesaria la comparación de lo que el espíritu ha concebido con lo que ha
observado…”
A partir de los trabajos de Kepler, Einstein sostiene que el conocimiento no deriva sólo de la experiencia científica sino que debe haber una unión entre lo que el espíritu intuye con lo que se observa.
9-Enumeren los principales aportes de Tycho Brahe a la astronomía de su época y cómo
influyó su trabajo en el de Kepler.
Principales aportes de Tycho Brahe a la astronomía de su época y la influencia de su trabajo en el de Kepler.
Hizo que se construyera Uraniborg, un palacio que se convertiría en el primer instituto de investigación astronómica. Los instrumentos diseñados por Brahe anteriores al telescopio, le permitieron medir las posiciones de las estrellas y los planetas con una precisión muy superior a la de la época. Tycho también trabajó en la predicción del tiempo, realizó interpretaciones astrológicas de la supernova de 1572 y del cometa de 1577, y escribió cartas astrales para sus patrones, Federico II y Rodolfo II.
Atraído por la fama de Brahe, Johannes Kepler aceptó una invitación que le hizo para trabajar junto a él en Praga. Tycho pensaba que el progreso en astronomía no podía conseguirse por la observación ocasional e investigaciones puntuales sino que se necesitaban medidas sistemáticas, noche tras noche, utilizando los instrumentos más precisos posibles.
Tras la muerte de Brahe las medidas sobre la posición de los planetas pasaron a posesión de Kepler, y las medidas del movimiento de Marte, en particular de su movimiento retrógrado, fueron esenciales para que pudiera formular las tres leyes que rigen el movimiento de los planetas.
10-Enuncien la Primera Ley de kepler y comenten su importancia para la comprensión del Sistema Solar.
Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol.
Los planetas tienen movimientos elípticos alrededor del Sol, estando éste situado en uno de los focos de la elipse.
Después de ese importante salto, en donde por primera vez los hechos se anteponían a los deseos y los prejuicios sobre la naturaleza del mundo. Kepler se dedicó simplemente a observar los datos y sacar conclusiones ya sin ninguna idea preconcebida. Pasó a comprobar la velocidad del planeta a través de las órbitas llegando a la segunda ley.
Es importante señalar la importancia histórica de las leyes de Kepler como descripción cinemática del movimiento de los planetas. Cómo la dinámica del movimiento circular uniforme y la tercera ley de Kepler aplicadas al movimiento de la Luna condujeron a Newton a formular la ley de la Gravitación Universal, fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancias, y a identificar como de la misma naturaleza las causas del movimiento de la Luna en torno a la Tierra y de la caída de los cuerpos en su superficie.
11-¿Qué importancia tuvo para el estudio de los astros, la utilización del telescopio de
Galileo? ¿Cuáles son las principales pruebas y observaciones aportadas por Galileo
para verificar la teoría heliocéntrica de Copérnico?
Importancia para el estudio de los astros, el telescopio de Galileo, principales pruebas y observaciones de Galileo para verificar la teoría heliocéntrica de Copérnico.
La importancia para el estudio de los astros el telescopio de Galileo fue que: el Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.
- Principales pruebas y observaciones de Galileo para verificar la teoría heliocéntrica.
• Montañas en la Luna. Fue el primer descubrimiento de Galileo con ayuda del telescopio, publicado en el Sidereus Nuncius en 1609. Con él refuta la tesis aristotélica de que los cielos son perfectos, y en particular la Luna una esfera lisa e inmutable. Frente a eso, Galileo presenta numerosos dibujos de sus observaciones, e incluso estimaciones de la altura de montañas, si bien errados por realizar estimaciones incorrectas de la distancia de la Luna.
• Nuevas estrellas. Fue el segundo descubrimiento de Galileo, también publicado en el Sidereus Nuncius. Observó que el número de estrellas visibles con el telescopio se duplicaba. Además, no aumentaban de tamaño, cosa que sí ocurría con los planetas, el Sol y la Luna. Esta imposibilidad de aumentar el tamaño era una prueba de la hipótesis de Copérnico de la existencia de un enorme hueco entre Saturno y las estrellas fijas. Esta prueba refutaba el mejor argumento a favor del sistema ptolemaico, a saber que de ser cierta la teoría copernicana, debería observarse la paralaje, o diferencia de posiciones de las estrellas dependiendo de lugar de la Tierra en su órbita. Así, debido a la enorme lejanía de las mismas en relación al tamaño de la órbita no era posible apreciar dicha paralaje.
• Satélites de Júpiter. Probablemente el descubrimiento más famoso de Galileo. Lo realizó el 7 de enero de 1610, y provocó una conmoción en toda Europa. Cristóbal Clavio, astrónomo del Colegio Romano de los jesuitas, afirmó: “Todo el sistema de los cielos ha quedado destruido y debe arreglarse”. Era una importante prueba de que no todos los cuerpos celestes giraban en torno a La Tierra, pues ahí había cuatro planetas (en la concepción de planetas que entonces se concebía, que incluía la Luna y el Sol) que lo hacían en torno a Júpiter.
• Manchas solares (primera prueba). Otro descubrimiento que refutaba la perfección de los cielos fue la observación de manchas en el Sol que tuvo lugar a finales de 1610 en Roma, si bien demoró su publicación hasta 1612.[] El jesuita Cristoph Scheiner, con el pesudónimo de Padre Apelles, se atribuye su descubrimiento e inicia una agria polémica argumentando que son planetoides que están entre el Sol y la Tierra. Por el contrario, Galileo demuestra, con la ayuda de la teoría matemática de los versenos que están en la superficie del Sol. Además, hace otro importante descubrimiento al mostrar que el Sol está en rotación, lo que sugiere que también la Tierra podría estarlo.
• Las fases de Venus. Esta prueba es un magnífico ejemplo de aplicación del método científico, que Galileo usó por primera vez. La observación la hizo en 1610, aunque demoró su publicación hasta El Ensayador, aparecido en 1623, si bien para asegurar su autoría hizo circular un criptograma, anunciándolo de forma cifrada. Observó las fases, junto a una variación de tamaño, que son sólo compatibles con el hecho de que Venus gire alrededor del Sol, ya que presenta su menor tamaño cuando se encuentra en fase llena y el mayor, cuando se encuentra en la nueva; es decir, cuando está entre el Sol y la Tierra. Esta prueba refuta completamente el sistema de Ptolomeo que se volvió insostenible. A los jesuitas del Colegio Romano sólo les quedaba la opción de aceptar el sistema copernicano o buscar otra alternativa, lo que hicieron refugiándose en el sistema de Tycho Brahe, dándole una aceptación que hasta entonces nunca había tenido. Fases de Venus.
• Argumento de las mareas. Presentada en la cuarta jornada del diálogo sobre los dos sistemas del mundo. Es un argumento brillante y propio del genio de Galileo, sin embargo, es el único de los que presenta que estaba equivocado. Según galileo, el movimiento rotatorio de la Tierra, al moverse en su traslación alrededor del Sol hace que los puntos situados en la superficie Tierra sufran aceleraciones y deceleraciones cada 12 horas, que serían las causantes de las mares. En esencia, el argumento es correcto, y esta fuerza existe en realidad, si bien su intensidad es muchísimo menor que la que Galileo calcula, y no es la causa de las mareas. El error proviene del desconocimiento de datos importantes como la distancia al Sol y la velocidad de la Tierra. Si bien estaba equivocado, Galileo desacreditó completamente la teoría del origen lunar de estas fuerzas por falta de explicación de su naturaleza, y del problema de explicación de la marea alta cuando la Luna está en sentido contrario, pues alega que la fuerza sería atractiva y repulsiva a la vez. Sería necesario esperar hasta Newton para resolver este problema, no sólo explicando el origen de la fuerza, sino también el cálculo diferencial para explicar el doble abultamiento. Pero, aún equivocada, situada en su contexto, la tesis de Galileo presentaba menos problemas y era más plausible en su explicación de las mareas.
• Manchas solares (Segunda prueba). Nuevamente, en su gran obra, el diálogo sobre los sistemas del mundo, Galileo retoma el argumento de las manchas solares, convirtiéndolo en un poderoso argumento contra el sistema de Tycho Brahe, el único refugio que quedaba a los geocentristas. Galileo presenta la observación de que el eje de rotación del Sol está inclinado, lo que hace que la rotación de las manchas solares presente una variación estacional, un “bamboleo” en el giro de las mismas. Si bien los movimientos de las manchas se pueden atribuir al Sol o a la Tierra, pues geométricamente esto es equivalente, resulta que no es así físicamente, pues es necesario tener en cuenta las fuerzas que los producen. Si es la Tierra la que se mueve, Galileo indica que basta una explicación con movimientos inerciales: la Tierra en traslación, y el Sol en rotación. Por el contrario, si sólo se mueve el Sol, es necesario que éste esté realizando dos movimientos distintos a la vez, en torno también a dos ejes distintos, generados por motores sin ninguna plausabilidad física. Este argumento vuelve a ser una nueva prueba, junto a las fases de Venus, de carácter positivo y experimental que muestra el movimiento de la Tierra
12-Comenten el trabajo de Newton y su valor en términos de teoría física, tanto para los
fenómenos celestes como para los terrestres.
Comentario del trabajo de Newton y su valor en términos de teoría física, tanto para los fenómenos celestes como para los terrestres.
El trabajo de Newton resulta sumamente útil a la hora analizar tanto los fenómenos terrestres como celestes, ya que con la ley de gravitación universal, se brinda una explicación clara sobre la atracción entre dos objetos, los cuales se encuentran a una distancia que puede ser menor o mayor. Esta ley se aplica para los fenómenos celestes y terrestre ya que explica que los objetos estén en órbita, y con respecto a la tierra explica que las personas seamos atraídas hacia el
centro de esta.
13-Comenten la epopeya del descubrimiento de Neptuno.Neptuno fue descubierto probablemente 1846, pero no de la misma manera que los demás planetas del sistema solar.
Neptuno fue descubierto probablemente 1846, pero no de la misma manera que los demás planetas del sistema solar. Los astrónomos no buscaron en el cielo con sus telescopios para encontrar a Neptuno. Ellos usaron las matemáticas.
Neptuno es el octavo planeta en nuestro sistema solar. Poco después de su descubrimiento, Neptuno fue llamado, simplemente, "el planeta que le sigue a Urano" o "el planeta de Le Verrier".
En la mayoría de los antiguos sellos cilíndricos que se han encontrado, los símbolos de determinados cuerpos celestes, miembros de nuestro sistema solar, aparecen por encima de las figuras de dioses o humanos, así que, cuando llegó el momento de nombrar este la demanda de un nombre mitológico parecía estar en consonancia con la nomenclatura de los otros planetas, con excepción de Urano los astrónomos escogieron Neptuno, fue el nombre que los romanos antiguos le dieron al dios griego de los mares y los terremotos, Poseidón. El era el hermano de Júpiter (Zeus) y de Plutón (Hades). Después de la derrota de su padre Saturno (Cronos), los tres hermanos dividieron al mundo en tres partes para ser gobernadas por ellos. Júpiter tomó el cielo, Neptuno el mar y Plutón el inframundo. Neptuno tenía fama de tener mal genio. Las tempestades y terremotos reflejaban su rabia furiosa. Era representado como un hombre barbudo aguantando un tridente y sentado en un caracol de mar tirado por caballos de mar.
Neptuno es un planeta dinámico, con manchas, forma parte de los denominados planetas exteriores o gigantes gaseosos, Tras el descubrimiento de Urano, se observó que las órbitas de Urano, Saturno y Júpiter no se comportaban tal como predecían las leyes de Kepler y de Newton.
Los dibujos de Galileo muestran que Neptuno fue observado por primera vez el 28 de diciembre de 1612, y nuevamente el 27 de enero de 1613; En ambas ocasiones, Galileo confundió Neptuno con una estrella cercana a Júpiter en el cielo nocturno. En 1843, John Couch Adams calculó la órbita de un octavo planeta en función de las anomalías observadas en la órbita de Urano. Urbain Le Verrier, el matemático codescubridor de Neptuno, en 1846, independientemente de Adams, produce sus propios cálculos, Le Verrier había convencido a Johann Gottfried Galle para buscar el planeta. Neptuno fue descubierto en 1846. A raíz del descubrimiento, hubo mucha rivalidad nacionalista entre los franceses y los británicos sobre quién tenía prioridad y merecía crédito por el descubrimiento. Finalmente surgió un consenso internacional sobre que tanto Le Verrier como Adams conjuntamente lo merecían.
- Comentario de la epopeya.
A pesar de que en la época que se descubrió neptuno no había grandes avances que facilitaran el estudio del espacio, los astrónomos se las ingeniaron, sin querer, para descubrirlo, demostrándonos que nuestro universo esta lleno de sorpresas y una de las mejores formas de conocerlas es a través de los estudios astronómicos. Pero no se puede llegar a una buena conclusión sin el aporte de más de un científico, estos estudiaron de diferentes maneras al planeta y los primeros descubrimientos fueron de mucha ayuda para los dos astrónomos a los que finalmente se les reconoció el merito de haber encontrado a Neptuno
Pero el hallazgo a demás de producir una gran alegría para la astronomía y la humanidad, trajo como consecuencia un conflicto entre británicos y franceses por el crédito del descubrimiento, lo que nos demuestra que una vez mas el interés individual fue más fuerte que la satisfacción por haber llevado a la ciencia a una nueva era.
mundo?
Afirma que la tierra es cilíndrica, tres veces más ancha que profunda y únicamente con la parte superior habitada; esta Tierra está aislada en el espacio. El cielo es una esfera en el centro de la cual se sostiene, sin soportes, nuestro cilindro. Los astros pertenecen a ruedas tubulares opacas que contienen fuego y en las cuales, en ciertos puntos, un agujero deja ver ese fuego. Esas ruedas giran alrededor del cilindro terrestre: Primera noción del círculo en cosmología. Los eclipses y las fases de la Luna resultan de la obturación de sus respectivos agujeros. Además, las estrellas estaban más cerca de la Luna y el Sol.
• Heráclides (500 a.C.)
Le atribuye al Sol el tamaño de un pie humano y ve en él una antorcha divina que nace y muere cada día. Al mismo tiempo, hace girar sobre si misma en 24 horas mientras que el cielo está en reposo.
• Tales (600 a.C.)
Atribuye forma esférica a la Tierra y a todos los astros del cielo, considerando a nuestro planeta un cuerpo de segunda importancia que no esta en reposo en el centro del universo.
• Anaxágoras (450 a.C.)
Dice que los planetas y la Luna son cuerpos sólidos como la Tierra, lanzados al espacio como proyectiles; da la teoría exacta de los eclipses de Luna por inmersión en la sombra de la Tierra: primera teoría de un fenómeno astronómico por una relación entre los astros.
• Filolao (410 a.C.)
Dice que el centro del mundo está ocupado por un cierto “fuego”; el Sol gira en un año en torno a ese fuego central en una órbita más lejana. Alrededor del fuego, rota un planeta desconocido: la “Anti-Tierra”, luego viene la Tierra, describiendo un circulo alrededor del fuego en 24 horas, pero volviendo siempre la misma cara al exterior. Más lejos coloca a la Luna, al Sol y luego a los planetas en el siguiente orden: Venus, Mercurio, Marte, Júpiter y Saturno.
• Heráclides del Ponto (373 a.C.)
Dice que la tierra gira sobre sí misma en 24 horas mientras que el cielo está en reposo. También señaló que Venus gira alrededor del Sol y en torno a la Tierra, reafirmando que a veces, Venus se halla más cerca y otras más lejos de nosotros.
2- ¿Cuáles son las diferencias entre un modelo geocéntrico y otro heliocéntrico?
Teoría geocéntrica es una antigua teoría de ubicación de la Tierra en el Universo. Coloca la Tierra en el centro del Universo, y los astros, incluido el Sol, girando alrededor de ella (Geo: Tierra; centrismo: centro). Creer que la Tierra es el centro del universo es la opinión obvia de quien no se plantea hallar una solución a los problemas que presentan los movimientos de los cuerpos celestes, esto es, los movimientos de los planetas.
La Teoría heliocéntrica es la que aprueba que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante.
3- Cuál es la principal contribución de Ptolomeo?
Su aportación fundamental fue su modelo del Universo: creía que la Tierra estaba inmóvil y ocupaba el centro del Universo, y que el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas, giraban a su alrededor. A pesar de ello, mediante el modelo del epiciclo-deferente, cuya invención se atribuye a Apolonio, trató de resolver geométricamente los dos grandes problemas del movimiento planetario:
a.- La retrogradación de los planetas y su aumento de brillo, mientras retrogradan.
b.- La distinta duración de las revoluciones siderales.
4- ¿Cómo se explican mediante la teoría de los epiciclos, “los rizos “que los planetas
trazan en el cielo terrestre?
“Los rizos que los planetas trazan en el cielo terrestre”, explicación mediante la teoría de los epiciclos.
Mediante la teoría de los epiciclos se deducía que el “rizo” mediante la combinación de los movimientos de las dos esferas interiores de las cuatro que poseía cada planeta.
5- ¿Cuáles son las ideas más importantes del Sistema de Copérnico? ¿Cuáles son las
imperfecciones que muestra el modelo?
Las ideas principales de su teoría son:
• Los movimientos celestes son uniformes, eternos, y circulares o compuestos de diversos ciclos (epiciclos).
• El centro del universo se encuentra cerca del Sol.
• Orbitando el Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno.
• Las estrellas son objetos distantes que permanecen fijos y por lo tanto no orbitan alrededor del Sol.
• La Tierra tiene tres movimientos: la rotación diaria, la revolución anual, y la inclinación anual de su eje.
• El movimiento retrógrado de los planetas es explicado por el movimiento de la Tierra.
• La distancia de la Tierra al Sol es pequeña comparada con la distancia a las estrellas.
Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas.
6- ¿Cómo fueron tomadas en su época las ideas de Copérnico?
En aquella época resultó difícil que los científicos lo aceptaran, ya que suponía una auténtica revolución. En una epístola fechada de noviembre de 1536, el arzobispo de Capua, Nikolaus Cardinal von Schönberg, pidió a Copérnico comunicar más ampliamente sus ideas y solicitó una copia para sí. Algunos han sugerido que esta carta pudo haber hecho a Copérnico sospechoso al publicar, mientras que otros han sugerido que esto indicaba el deseo de la Iglesia de asegurarse que sus ideas fueran publicadas. A pesar de la presión ejercida por parte de diversos grupos, Copérnico retrasó la publicación de su libro, tal vez por miedo al criticismo. Algunos historiadores consideran que de ser así, estaba más preocupado por el impacto en el mundo científico que en el religioso.
7- Realicen un esquema del Sistema de Brahe y compárenlo con el de Copérnico y
Ptolomeo.
Esquema de Brahe y comparación con el de Copérnico y Ptolomeo.
• Sistema de Brahe.
El sistema del Universo que presenta Tycho es una transición entre la teoría geocéntrica de Ptolomeo y la teoría heliocéntrica de Copérnico. En la teoría de Tycho, el Sol y la Luna giran alrededor de la Tierra inmóvil, mientras que Marte, Mercurio, Venus, Júpiter y Saturno girarían alrededor del Sol.
Brahe estaba convencido que la Tierra permanecía estática en relación al Universo porque, si así no fuera, debería poder apreciarse los movimientos aparentes de las estrellas. Sin embargo, aunque tal efecto existe realmente y se denomina paralaje, la razón por la cual no lo comprobó es que no puede ser detectado con observaciones visuales directas. Las estrellas están mucho más lejos de lo que se pensaba razonable en la época de Tycho Brahe.
La teoría de Tycho Brahe es parcialmente correcta. Habitualmente se considera a la tierra girando alrededor del sol porque se toma como punto de referencia a éste último. Pero si se considera la tierra como referencia, el sol gira en torno a la tierra, así como la luna. No obstante Tycho Brahe pensaba que la orbita de los mismos era circular, cuando en realidad son elipses. La forma de la orbitas fue propuesta por Kepler en su primera ley, basándose en las observaciones de Tycho Brahe.
En los años siguientes a las observaciones de las fases de Venus por Galileo en 1610, la Iglesia Católica abandonaría el sistema geocéntrico de Ptolomeo, y adoptaría el sistema de Tycho Brahe como su concepción oficial del Universo.
• Sistema de Copérnico.
La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo). Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas. Por otra parte, esta teoría heliocéntrica tenía la ventaja de poder explicar los cambios diarios y anuales del Sol y las estrellas, así como el aparente movimiento retrógrado de Marte, Júpiter y Saturno, y la razón por la que Venus y Mercurio nunca se alejaban más allá de una distancia determinada del Sol. Esta teoría también sostenía que la esfera exterior de las estrellas fijas era estacionaria.
• Sistema de Ptolomeo.
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. Ptolomeo 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.
8- Reflexionen acerca de las palabras de Albert Einstein sobre el trabajo de kepler
…”los trabajos de Kepler muestran que el conocimiento no puede derivar
únicamente de la experiencia.
Es necesaria la comparación de lo que el espíritu ha concebido con lo que ha
observado…”
A partir de los trabajos de Kepler, Einstein sostiene que el conocimiento no deriva sólo de la experiencia científica sino que debe haber una unión entre lo que el espíritu intuye con lo que se observa.
9-Enumeren los principales aportes de Tycho Brahe a la astronomía de su época y cómo
influyó su trabajo en el de Kepler.
Principales aportes de Tycho Brahe a la astronomía de su época y la influencia de su trabajo en el de Kepler.
Hizo que se construyera Uraniborg, un palacio que se convertiría en el primer instituto de investigación astronómica. Los instrumentos diseñados por Brahe anteriores al telescopio, le permitieron medir las posiciones de las estrellas y los planetas con una precisión muy superior a la de la época. Tycho también trabajó en la predicción del tiempo, realizó interpretaciones astrológicas de la supernova de 1572 y del cometa de 1577, y escribió cartas astrales para sus patrones, Federico II y Rodolfo II.
Atraído por la fama de Brahe, Johannes Kepler aceptó una invitación que le hizo para trabajar junto a él en Praga. Tycho pensaba que el progreso en astronomía no podía conseguirse por la observación ocasional e investigaciones puntuales sino que se necesitaban medidas sistemáticas, noche tras noche, utilizando los instrumentos más precisos posibles.
Tras la muerte de Brahe las medidas sobre la posición de los planetas pasaron a posesión de Kepler, y las medidas del movimiento de Marte, en particular de su movimiento retrógrado, fueron esenciales para que pudiera formular las tres leyes que rigen el movimiento de los planetas.
10-Enuncien la Primera Ley de kepler y comenten su importancia para la comprensión del Sistema Solar.
Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol.
Los planetas tienen movimientos elípticos alrededor del Sol, estando éste situado en uno de los focos de la elipse.
Después de ese importante salto, en donde por primera vez los hechos se anteponían a los deseos y los prejuicios sobre la naturaleza del mundo. Kepler se dedicó simplemente a observar los datos y sacar conclusiones ya sin ninguna idea preconcebida. Pasó a comprobar la velocidad del planeta a través de las órbitas llegando a la segunda ley.
Es importante señalar la importancia histórica de las leyes de Kepler como descripción cinemática del movimiento de los planetas. Cómo la dinámica del movimiento circular uniforme y la tercera ley de Kepler aplicadas al movimiento de la Luna condujeron a Newton a formular la ley de la Gravitación Universal, fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancias, y a identificar como de la misma naturaleza las causas del movimiento de la Luna en torno a la Tierra y de la caída de los cuerpos en su superficie.
11-¿Qué importancia tuvo para el estudio de los astros, la utilización del telescopio de
Galileo? ¿Cuáles son las principales pruebas y observaciones aportadas por Galileo
para verificar la teoría heliocéntrica de Copérnico?
Importancia para el estudio de los astros, el telescopio de Galileo, principales pruebas y observaciones de Galileo para verificar la teoría heliocéntrica de Copérnico.
La importancia para el estudio de los astros el telescopio de Galileo fue que: el Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.
- Principales pruebas y observaciones de Galileo para verificar la teoría heliocéntrica.
• Montañas en la Luna. Fue el primer descubrimiento de Galileo con ayuda del telescopio, publicado en el Sidereus Nuncius en 1609. Con él refuta la tesis aristotélica de que los cielos son perfectos, y en particular la Luna una esfera lisa e inmutable. Frente a eso, Galileo presenta numerosos dibujos de sus observaciones, e incluso estimaciones de la altura de montañas, si bien errados por realizar estimaciones incorrectas de la distancia de la Luna.
• Nuevas estrellas. Fue el segundo descubrimiento de Galileo, también publicado en el Sidereus Nuncius. Observó que el número de estrellas visibles con el telescopio se duplicaba. Además, no aumentaban de tamaño, cosa que sí ocurría con los planetas, el Sol y la Luna. Esta imposibilidad de aumentar el tamaño era una prueba de la hipótesis de Copérnico de la existencia de un enorme hueco entre Saturno y las estrellas fijas. Esta prueba refutaba el mejor argumento a favor del sistema ptolemaico, a saber que de ser cierta la teoría copernicana, debería observarse la paralaje, o diferencia de posiciones de las estrellas dependiendo de lugar de la Tierra en su órbita. Así, debido a la enorme lejanía de las mismas en relación al tamaño de la órbita no era posible apreciar dicha paralaje.
• Satélites de Júpiter. Probablemente el descubrimiento más famoso de Galileo. Lo realizó el 7 de enero de 1610, y provocó una conmoción en toda Europa. Cristóbal Clavio, astrónomo del Colegio Romano de los jesuitas, afirmó: “Todo el sistema de los cielos ha quedado destruido y debe arreglarse”. Era una importante prueba de que no todos los cuerpos celestes giraban en torno a La Tierra, pues ahí había cuatro planetas (en la concepción de planetas que entonces se concebía, que incluía la Luna y el Sol) que lo hacían en torno a Júpiter.
• Manchas solares (primera prueba). Otro descubrimiento que refutaba la perfección de los cielos fue la observación de manchas en el Sol que tuvo lugar a finales de 1610 en Roma, si bien demoró su publicación hasta 1612.[] El jesuita Cristoph Scheiner, con el pesudónimo de Padre Apelles, se atribuye su descubrimiento e inicia una agria polémica argumentando que son planetoides que están entre el Sol y la Tierra. Por el contrario, Galileo demuestra, con la ayuda de la teoría matemática de los versenos que están en la superficie del Sol. Además, hace otro importante descubrimiento al mostrar que el Sol está en rotación, lo que sugiere que también la Tierra podría estarlo.
• Las fases de Venus. Esta prueba es un magnífico ejemplo de aplicación del método científico, que Galileo usó por primera vez. La observación la hizo en 1610, aunque demoró su publicación hasta El Ensayador, aparecido en 1623, si bien para asegurar su autoría hizo circular un criptograma, anunciándolo de forma cifrada. Observó las fases, junto a una variación de tamaño, que son sólo compatibles con el hecho de que Venus gire alrededor del Sol, ya que presenta su menor tamaño cuando se encuentra en fase llena y el mayor, cuando se encuentra en la nueva; es decir, cuando está entre el Sol y la Tierra. Esta prueba refuta completamente el sistema de Ptolomeo que se volvió insostenible. A los jesuitas del Colegio Romano sólo les quedaba la opción de aceptar el sistema copernicano o buscar otra alternativa, lo que hicieron refugiándose en el sistema de Tycho Brahe, dándole una aceptación que hasta entonces nunca había tenido. Fases de Venus.
• Argumento de las mareas. Presentada en la cuarta jornada del diálogo sobre los dos sistemas del mundo. Es un argumento brillante y propio del genio de Galileo, sin embargo, es el único de los que presenta que estaba equivocado. Según galileo, el movimiento rotatorio de la Tierra, al moverse en su traslación alrededor del Sol hace que los puntos situados en la superficie Tierra sufran aceleraciones y deceleraciones cada 12 horas, que serían las causantes de las mares. En esencia, el argumento es correcto, y esta fuerza existe en realidad, si bien su intensidad es muchísimo menor que la que Galileo calcula, y no es la causa de las mareas. El error proviene del desconocimiento de datos importantes como la distancia al Sol y la velocidad de la Tierra. Si bien estaba equivocado, Galileo desacreditó completamente la teoría del origen lunar de estas fuerzas por falta de explicación de su naturaleza, y del problema de explicación de la marea alta cuando la Luna está en sentido contrario, pues alega que la fuerza sería atractiva y repulsiva a la vez. Sería necesario esperar hasta Newton para resolver este problema, no sólo explicando el origen de la fuerza, sino también el cálculo diferencial para explicar el doble abultamiento. Pero, aún equivocada, situada en su contexto, la tesis de Galileo presentaba menos problemas y era más plausible en su explicación de las mareas.
• Manchas solares (Segunda prueba). Nuevamente, en su gran obra, el diálogo sobre los sistemas del mundo, Galileo retoma el argumento de las manchas solares, convirtiéndolo en un poderoso argumento contra el sistema de Tycho Brahe, el único refugio que quedaba a los geocentristas. Galileo presenta la observación de que el eje de rotación del Sol está inclinado, lo que hace que la rotación de las manchas solares presente una variación estacional, un “bamboleo” en el giro de las mismas. Si bien los movimientos de las manchas se pueden atribuir al Sol o a la Tierra, pues geométricamente esto es equivalente, resulta que no es así físicamente, pues es necesario tener en cuenta las fuerzas que los producen. Si es la Tierra la que se mueve, Galileo indica que basta una explicación con movimientos inerciales: la Tierra en traslación, y el Sol en rotación. Por el contrario, si sólo se mueve el Sol, es necesario que éste esté realizando dos movimientos distintos a la vez, en torno también a dos ejes distintos, generados por motores sin ninguna plausabilidad física. Este argumento vuelve a ser una nueva prueba, junto a las fases de Venus, de carácter positivo y experimental que muestra el movimiento de la Tierra
12-Comenten el trabajo de Newton y su valor en términos de teoría física, tanto para los
fenómenos celestes como para los terrestres.
Comentario del trabajo de Newton y su valor en términos de teoría física, tanto para los fenómenos celestes como para los terrestres.
El trabajo de Newton resulta sumamente útil a la hora analizar tanto los fenómenos terrestres como celestes, ya que con la ley de gravitación universal, se brinda una explicación clara sobre la atracción entre dos objetos, los cuales se encuentran a una distancia que puede ser menor o mayor. Esta ley se aplica para los fenómenos celestes y terrestre ya que explica que los objetos estén en órbita, y con respecto a la tierra explica que las personas seamos atraídas hacia el
centro de esta.
13-Comenten la epopeya del descubrimiento de Neptuno.Neptuno fue descubierto probablemente 1846, pero no de la misma manera que los demás planetas del sistema solar.
Neptuno fue descubierto probablemente 1846, pero no de la misma manera que los demás planetas del sistema solar. Los astrónomos no buscaron en el cielo con sus telescopios para encontrar a Neptuno. Ellos usaron las matemáticas.
Neptuno es el octavo planeta en nuestro sistema solar. Poco después de su descubrimiento, Neptuno fue llamado, simplemente, "el planeta que le sigue a Urano" o "el planeta de Le Verrier".
En la mayoría de los antiguos sellos cilíndricos que se han encontrado, los símbolos de determinados cuerpos celestes, miembros de nuestro sistema solar, aparecen por encima de las figuras de dioses o humanos, así que, cuando llegó el momento de nombrar este la demanda de un nombre mitológico parecía estar en consonancia con la nomenclatura de los otros planetas, con excepción de Urano los astrónomos escogieron Neptuno, fue el nombre que los romanos antiguos le dieron al dios griego de los mares y los terremotos, Poseidón. El era el hermano de Júpiter (Zeus) y de Plutón (Hades). Después de la derrota de su padre Saturno (Cronos), los tres hermanos dividieron al mundo en tres partes para ser gobernadas por ellos. Júpiter tomó el cielo, Neptuno el mar y Plutón el inframundo. Neptuno tenía fama de tener mal genio. Las tempestades y terremotos reflejaban su rabia furiosa. Era representado como un hombre barbudo aguantando un tridente y sentado en un caracol de mar tirado por caballos de mar.
Neptuno es un planeta dinámico, con manchas, forma parte de los denominados planetas exteriores o gigantes gaseosos, Tras el descubrimiento de Urano, se observó que las órbitas de Urano, Saturno y Júpiter no se comportaban tal como predecían las leyes de Kepler y de Newton.
Los dibujos de Galileo muestran que Neptuno fue observado por primera vez el 28 de diciembre de 1612, y nuevamente el 27 de enero de 1613; En ambas ocasiones, Galileo confundió Neptuno con una estrella cercana a Júpiter en el cielo nocturno. En 1843, John Couch Adams calculó la órbita de un octavo planeta en función de las anomalías observadas en la órbita de Urano. Urbain Le Verrier, el matemático codescubridor de Neptuno, en 1846, independientemente de Adams, produce sus propios cálculos, Le Verrier había convencido a Johann Gottfried Galle para buscar el planeta. Neptuno fue descubierto en 1846. A raíz del descubrimiento, hubo mucha rivalidad nacionalista entre los franceses y los británicos sobre quién tenía prioridad y merecía crédito por el descubrimiento. Finalmente surgió un consenso internacional sobre que tanto Le Verrier como Adams conjuntamente lo merecían.
- Comentario de la epopeya.
A pesar de que en la época que se descubrió neptuno no había grandes avances que facilitaran el estudio del espacio, los astrónomos se las ingeniaron, sin querer, para descubrirlo, demostrándonos que nuestro universo esta lleno de sorpresas y una de las mejores formas de conocerlas es a través de los estudios astronómicos. Pero no se puede llegar a una buena conclusión sin el aporte de más de un científico, estos estudiaron de diferentes maneras al planeta y los primeros descubrimientos fueron de mucha ayuda para los dos astrónomos a los que finalmente se les reconoció el merito de haber encontrado a Neptuno
Pero el hallazgo a demás de producir una gran alegría para la astronomía y la humanidad, trajo como consecuencia un conflicto entre británicos y franceses por el crédito del descubrimiento, lo que nos demuestra que una vez mas el interés individual fue más fuerte que la satisfacción por haber llevado a la ciencia a una nueva era.
La esfera celeste.
Trabajo Colaborativo II: La esfera celeste
1. ¿qué es la esfera celeste? Define distancia y diametro aparente.
La esfera celeste es una esfera ideal, sin radio definido, concéntrica con el globo terrestre, en la cual aparentemente se mueven los astros. Permite representar las direcciones en que se hallan los objetos celestes; así es como el ángulo formado por dos direcciones será representado por un arco de circulo mayor sobre esa esfera.
Teóricamente se considera que el de la Tierra es el Eje del mundo (el de rotación de la esfera celeste), y que el ojo del observador es coincidente con el centro de la Tierra. Es un modelo que constituye uno de los conceptos fundamentales de la astronomía, especialmente para poder representar las observaciones celestes.
Los astrónomos fundan sus mediciones en la existencia, en esa esfera, de puntos, círculos y planos convencionales: el plano del horizonte y el del ecuador celeste; el polo y el cenit; el meridiano, que sirve de origen para la medición del acimut. Resulta fácil hallar un astro o situarlo respecto a esos planos fundamentales. Cuando el horizonte del espectador es oblicuo con respecto al ecuador, la esfera celeste es calificada de oblicua. Para un observador situado en uno de los dos polos, la esfera es paralela, ya que su horizonte conserva paralelismo con el ecuador. Por último, la esfera es recta para el observador situado en la línea equinoccial, porque allí el horizonte corta perpendicularmente el ecuador. La esfera celeste es un concepto, no un objeto; es la superficie virtual sobre la que vemos proyectados a los astros como si todos estuvieran a igual distancia de la Tierra.
2 _ Lee y analiza los siguientes temas:
. Elementos astronómicos.
. El movimiento diurno.
. Aspecto del cielo a diferentes latitudes.
Elementos astronómicos
Nos ayudarán a comprender y visualizar el comportamiento de las mareas a partir de la variabilidad de la posición relativa de la Luna y el Sol con respecto a las masas de agua en la Tierra.
Para ello se definen los planos, líneas y puntos fundamentales dentro de sus órbitas y de
la esfera celeste. La variación en el tiempo de estos elementos astronómicos producen
cambios periódicos predecibles en el comportamiento de las masas de agua oceánicas,
bajo la influencia de las fuerzas gravitacionales de la Luna y el Sol.
El movimiento diurno es el movimiento de la esfera celeste observado en el transcurso de un día. Es un movimiento retrógrado, de sentido horario mirando hacia el Sur, y de sentido antihorariomirando hacia el Norte.
Tomemos como ejemplo el Sol que sale por el Este y se pone por el Oeste, lo que en el hemisferio Norte se aprecia como un movimiento en sentido horario, aunque ligeramente más lento que las estrellas lejanas. Éstas se mueven acordes al tiempo sidéreo, mientras que el movimiento aparente del Sol es acorde al tiempo solar.
Hasta la revolución copernicana los astrónomos creían que se trataba de un movimiento real de las estrellas. Desde Copérnico sabemos que es la Tierra la que gira alrededor de su eje completando una vuelta en 23 h 56 min 4 s (un día sidéreo). No obstante se sigue con la misma concepción tolemáica, asumiendo que el movimiento de la esfera celeste es aparente, siendo la Tierra la que gira realmente.
Situado en el plano del horizonte y en el transcurso de un día un observador ve a los astros dar una vuelta alrededor del eje del mundo, en dirección este-sur-oeste mirando hacia el sur, o bien en sentido este-norte-oeste mirando hacia el norte.
Aspecto del cielo a diferentes latitudes
Al pasar de un hemisferio a otro, se nota un cambio en el aspecto del cielo nocturno de la tierra. Algunos de los grupos de estrellas que veiamos continuamente, dejan de verse al traspasar el ecuador terrestre, apareciendo otros nuevos. Esto sugiere clasificar el aspecto que presenta la esfera celeste segun la ubicacion del observador. Solo las estrellas en la cercania del polo elevado presentan trayectorias completas arriba del horizonte y forman el grupo de astros siempre visibles: son las estrellas circumpolares.
El ecuador celeste por consieguiente es perpendicular al horizonte y contiene a la vertical del lugar. Entonces, las estrellas se mueven en planos paralelos con respecto al ecuador y perpendicular al horzonte.
La tercera posicion de interes es la que corresponde a un observador ubicado en uno cuelquiera de los pelos terrestres.
3- ¿Que se entiende por sistemas de coordenadas celestes?
LAS COORDENADAS ASTRONÓMICAS:
Un sistema de coordenadas astronómicas es, simplemente, un plano p, que llamaremos plano fundamental del sistema, y un eje perpendicular e, eje fundamental del sistema de coordenadas.
El círculo donde hipotéticamente el plano fundamental p corta a la esfera celeste es el ecuador celeste respecto al plano p, ecp. Y los puntos, Np y Sp, en donde el eje fundamental corta a la esfera celeste se denominan polos celestes respecto al eje fundamental p.
Las coordenadas de cada punto de la esfera se miden sobre círculos paralelos al plano fundamental (coordenada ascendente, ap) y sobre círculos máximos perpendiculares al plano fundamental y que se cortan en los polos del eje fundamental (coordenada declinante, dp). Para efectuar su medición se fijan orígenes respectivos en dp0 y ap0. Finalmente, es preciso fijar un sentido, un orden, para la medición de ambas coordenadas.
- Plano de la eclíptica.
- Plano de simetría de la Vía Láctea.
- Plano del horizonte visible en el lugar de observación.
Con cada plano fundamental queda inmediatamente definido el eje fundamental, es decir, su eje perpendicular, y, por consiguiente, los polos referidos al eje fundamental. Con lo cual, también sabemos ya sobre qué arcos han de medirse las coordenadas correspondientes, tanto declinante como ascendente.
4- Compara el sistema horizontal con el sistema ecuatorial local.
El sistema horizontal tiene al horizonte celeste como plano fundamental. El ACIMUT se mide tomando l punto cardinal Sur como origen y con sentido hacia el norte pasando por el oeste, sus valores van de 0° a 360°, pero suele indicarse tambien de 0° a 180°, especificando el sentido en el que fue medido: positivo hacia el oeste o negativo hacia el este la altura. la altura se mide sobre el circulo vertical que contiene al astro desde el horizonte.
la porción del meridiano del lugar que se halla sobre el horizonte se denomina superior, la porción oculta debajo del horizontal, meridiano inferior. la culminación de un astro se define como el instante del pasaje del mismo por el meridiano del lugar. la culminación puede ser superior (cuando atraviesa el meridiano superior del lugar) o bien culminación inferior (el astro pasa por el meridiano inferior del lugar).no tar que las estrellas circumpolares culminan siempre por encima del horizonte.
los circulos menores paralelos al horizonte reciben el nombre de circulos de altura o almicantaradas, los astros ubicados en la misma almicantarada tienen identica altura sobre el horizonte. en este sistema, el arco complementario de la altura se suele usar tambien como coosdenada, se define asi la distancia cenital (z) como el ángulo ZTS que forma la visual dirigida al astro con la vertical del lugar, es decir, z+h=90°.
Y el sistema ecuatorial local, se toma como plano fundamental al ecuador celeste, se denominan círculos horarios a las circunferencias máximas que contienen al eje del mundo y por lo tanto son perpendiculares al ecuador celeste.
la altura del polo celeste elevado es igual a la latitud del lugar.
la primera coordenada del lugar se denomina ÁNGULO HORARIO (t), que por definición es el arco EM sobre el ecuador celeste (EE´) comprendido entre el meridiano superior del lugar y el circulo horario que paso por el astro S. Esta coordenada se mide tomando como punto de origen la intersección del meridiano del lugar con el Ecuador y en sentido retrógrado (en el mismo sentido del movimiento aparente diurno: de Este a Oeste).
la segunda coordenada de este sistema es la declinacion. esta se mide desde el ecuador celeste, de 0° a 90°, con signo negativo en el hemisferio sur y positivo en el norte. Esta coordenada es sustituida por otra denominada Distancia polar (P), la cual se define como su complemento.
5- ¿Que utilidad presentan los sistemas de coordenadas no locales?
Los dos sistemas de coordenadas dependen del lugar sobre la suferficie de la tierra donde se ubique el observador, es decir, dependen de la latitud del lugar de la observacion. Dos observadores situados en diferentes lugares del planeta, mediran diferentes coordenadas horizontales del planeta de un mismo astro, ya que sus planos y ejes fundamentales son distintos.
Los sistemas ECUATORIAL CELESTE, EPLIPTICAL Y GALACTICO, ellos son sistemas de coordenadas no locales.
6-¿Que es la equiptica?
La eclíptica es la línea curva por donde «transcurre» el Sol alrededor de la Tierra, en su «movimiento aparente» visto desde la Tierra. Está formada por la intersección del plano de la órbita terrestre con la esfera celeste. Es la línea recorrida por el Sol a lo largo de un año respecto del «fondo inmóvil» de las estrellas. Su nombre proviene del latín ecliptĭca (linĕa), y este del griego(ekleiptiké), relativo a los eclipses.
1. ¿qué es la esfera celeste? Define distancia y diametro aparente.
La esfera celeste es una esfera ideal, sin radio definido, concéntrica con el globo terrestre, en la cual aparentemente se mueven los astros. Permite representar las direcciones en que se hallan los objetos celestes; así es como el ángulo formado por dos direcciones será representado por un arco de circulo mayor sobre esa esfera.
Teóricamente se considera que el de la Tierra es el Eje del mundo (el de rotación de la esfera celeste), y que el ojo del observador es coincidente con el centro de la Tierra. Es un modelo que constituye uno de los conceptos fundamentales de la astronomía, especialmente para poder representar las observaciones celestes.
Los astrónomos fundan sus mediciones en la existencia, en esa esfera, de puntos, círculos y planos convencionales: el plano del horizonte y el del ecuador celeste; el polo y el cenit; el meridiano, que sirve de origen para la medición del acimut. Resulta fácil hallar un astro o situarlo respecto a esos planos fundamentales. Cuando el horizonte del espectador es oblicuo con respecto al ecuador, la esfera celeste es calificada de oblicua. Para un observador situado en uno de los dos polos, la esfera es paralela, ya que su horizonte conserva paralelismo con el ecuador. Por último, la esfera es recta para el observador situado en la línea equinoccial, porque allí el horizonte corta perpendicularmente el ecuador. La esfera celeste es un concepto, no un objeto; es la superficie virtual sobre la que vemos proyectados a los astros como si todos estuvieran a igual distancia de la Tierra.
2 _ Lee y analiza los siguientes temas:
. Elementos astronómicos.
. El movimiento diurno.
. Aspecto del cielo a diferentes latitudes.
Elementos astronómicos
Nos ayudarán a comprender y visualizar el comportamiento de las mareas a partir de la variabilidad de la posición relativa de la Luna y el Sol con respecto a las masas de agua en la Tierra.
Para ello se definen los planos, líneas y puntos fundamentales dentro de sus órbitas y de
la esfera celeste. La variación en el tiempo de estos elementos astronómicos producen
cambios periódicos predecibles en el comportamiento de las masas de agua oceánicas,
bajo la influencia de las fuerzas gravitacionales de la Luna y el Sol.
Dibujo de la esfera celeste con los elementos más importantes.
- Dirección de la vertical se refiere a la dirección que marcaría una plomada. Si se observa hacia abajo, se dirigiría hacia el centro de la Tierra. Observando hacia arriba se encuentra el cenit.
- Cenit astronómico es el punto de la esfera celeste situado exactamente encima de nosotros, intersección de la vertical ascendiente con la esfera celeste.
- Nadir, es el punto de la esfera celeste diamentralmente opuesto al cenit
- La distancia cenital (generalmente representada por la letra z) es la distancia angular desde el cenit hasta un objeto celeste, medida sobre un círculo máximo (un círculo máximo es el resultado de la intersección de una esfera con un plano que pasa por su centro y la divide en dos hemisferios idénticos, en la figura, la distancia cenital es el arco entre el cenit y el astro “A”).
- Horizonte astronómico, horizonte celeste o verdadero de un lugar es el plano perpendicular a la dirección de la vertical, plano circular o círculo máximo perpendicualar a la vertical de lugar que pasa por el cento de la esfera celeste. En relación con la esfera celeste, decimos que es un plano diametral, ya que el horizonte es un diámetro de la esfera, y la divide en dos hemisferios: uno visible y otro invisible.
- Polo celeste es la intersección de la esfera celeste con la prolongación del eje de rotación terrestre (también llamado eje del mundo) hasta el infinito.
- Eje del mundo es el eje en torno al cual giraría la esfera celeste.
- Ecuador celeste es la proyección del ecuador terrestre sobre la esfera celeste, plano o círculo máximo perpendicualr al eje del mundo que pasa por el centro de la esfera celeste. Se define un meridiano y unos paralelos celestes, de forma análoga a los terrestres:
- Meridiano celeste es el círculo máximo que pasa a través de los polos celestes y el cenit de un lugar.
- Paralelos celestes son los círculos menores de la esfera celeste paralelos al ecuador. Son similares a los paralelos terrestres. Los círculos menores resultan de la intersección de la esfera celeste con planos perpendiculares al eje de rotación.
- Círculo horario es un círculo máximo graduado de la esfera celeste situado en el ecuador celeste.
- Recta este - oeste es la recta intersección del horizonte celeste con el ecuador celeste.
- Polo norte celeste intersección del eje del mundo ascendiente con la esfera celeste.
- Polo sur celeste intersección de eje del mundo descendiente con la esfera celeste.
El movimiento diurno es el movimiento de la esfera celeste observado en el transcurso de un día. Es un movimiento retrógrado, de sentido horario mirando hacia el Sur, y de sentido antihorariomirando hacia el Norte.
Tomemos como ejemplo el Sol que sale por el Este y se pone por el Oeste, lo que en el hemisferio Norte se aprecia como un movimiento en sentido horario, aunque ligeramente más lento que las estrellas lejanas. Éstas se mueven acordes al tiempo sidéreo, mientras que el movimiento aparente del Sol es acorde al tiempo solar.
Hasta la revolución copernicana los astrónomos creían que se trataba de un movimiento real de las estrellas. Desde Copérnico sabemos que es la Tierra la que gira alrededor de su eje completando una vuelta en 23 h 56 min 4 s (un día sidéreo). No obstante se sigue con la misma concepción tolemáica, asumiendo que el movimiento de la esfera celeste es aparente, siendo la Tierra la que gira realmente.
Situado en el plano del horizonte y en el transcurso de un día un observador ve a los astros dar una vuelta alrededor del eje del mundo, en dirección este-sur-oeste mirando hacia el sur, o bien en sentido este-norte-oeste mirando hacia el norte.
Aspecto del cielo a diferentes latitudes
Al pasar de un hemisferio a otro, se nota un cambio en el aspecto del cielo nocturno de la tierra. Algunos de los grupos de estrellas que veiamos continuamente, dejan de verse al traspasar el ecuador terrestre, apareciendo otros nuevos. Esto sugiere clasificar el aspecto que presenta la esfera celeste segun la ubicacion del observador. Solo las estrellas en la cercania del polo elevado presentan trayectorias completas arriba del horizonte y forman el grupo de astros siempre visibles: son las estrellas circumpolares.
El ecuador celeste por consieguiente es perpendicular al horizonte y contiene a la vertical del lugar. Entonces, las estrellas se mueven en planos paralelos con respecto al ecuador y perpendicular al horzonte.
La tercera posicion de interes es la que corresponde a un observador ubicado en uno cuelquiera de los pelos terrestres.
3- ¿Que se entiende por sistemas de coordenadas celestes?
LAS COORDENADAS ASTRONÓMICAS:
Un sistema de coordenadas astronómicas es, simplemente, un plano p, que llamaremos plano fundamental del sistema, y un eje perpendicular e, eje fundamental del sistema de coordenadas.
El círculo donde hipotéticamente el plano fundamental p corta a la esfera celeste es el ecuador celeste respecto al plano p, ecp. Y los puntos, Np y Sp, en donde el eje fundamental corta a la esfera celeste se denominan polos celestes respecto al eje fundamental p.
Las coordenadas de cada punto de la esfera se miden sobre círculos paralelos al plano fundamental (coordenada ascendente, ap) y sobre círculos máximos perpendiculares al plano fundamental y que se cortan en los polos del eje fundamental (coordenada declinante, dp). Para efectuar su medición se fijan orígenes respectivos en dp0 y ap0. Finalmente, es preciso fijar un sentido, un orden, para la medición de ambas coordenadas.
Con todo esto, podemos tener ya un sistema de coordenadas astronómicas. Sin embargo, no se resuelve con esto el problema de la variabilidad de la situación de nuestro planeta debido a sus movimientos propios.
Lo que caracteriza a los diferentes sistemas de coordenadas astronómicas es la elección del plano fundamental y, consiguientemente, de su eje perpendicular, el eje fundamental por donde pasan los círculos máximos meridianos sobre los que se mide la coordenada declinante y que a su vez, delimitan perpendicularmente la medición de la coordenada ascendente. La coordenada ascendente se mide sobre el círculo fundamental del sistema de referencia.
Así, el plano fundamental puede ser cualquiera de los planos característicos, generalmente de simetría, de las estructuras u objetos masivos que observamos o bien el plano observable desde el lugar en donde nos encontramos:
- Plano ecuatorial de la Tierra.- Plano de la eclíptica.
- Plano de simetría de la Vía Láctea.
- Plano del horizonte visible en el lugar de observación.
Con cada plano fundamental queda inmediatamente definido el eje fundamental, es decir, su eje perpendicular, y, por consiguiente, los polos referidos al eje fundamental. Con lo cual, también sabemos ya sobre qué arcos han de medirse las coordenadas correspondientes, tanto declinante como ascendente.
4- Compara el sistema horizontal con el sistema ecuatorial local.
El sistema horizontal tiene al horizonte celeste como plano fundamental. El ACIMUT se mide tomando l punto cardinal Sur como origen y con sentido hacia el norte pasando por el oeste, sus valores van de 0° a 360°, pero suele indicarse tambien de 0° a 180°, especificando el sentido en el que fue medido: positivo hacia el oeste o negativo hacia el este la altura. la altura se mide sobre el circulo vertical que contiene al astro desde el horizonte.
la porción del meridiano del lugar que se halla sobre el horizonte se denomina superior, la porción oculta debajo del horizontal, meridiano inferior. la culminación de un astro se define como el instante del pasaje del mismo por el meridiano del lugar. la culminación puede ser superior (cuando atraviesa el meridiano superior del lugar) o bien culminación inferior (el astro pasa por el meridiano inferior del lugar).no tar que las estrellas circumpolares culminan siempre por encima del horizonte.
los circulos menores paralelos al horizonte reciben el nombre de circulos de altura o almicantaradas, los astros ubicados en la misma almicantarada tienen identica altura sobre el horizonte. en este sistema, el arco complementario de la altura se suele usar tambien como coosdenada, se define asi la distancia cenital (z) como el ángulo ZTS que forma la visual dirigida al astro con la vertical del lugar, es decir, z+h=90°.
Y el sistema ecuatorial local, se toma como plano fundamental al ecuador celeste, se denominan círculos horarios a las circunferencias máximas que contienen al eje del mundo y por lo tanto son perpendiculares al ecuador celeste.
la altura del polo celeste elevado es igual a la latitud del lugar.
la primera coordenada del lugar se denomina ÁNGULO HORARIO (t), que por definición es el arco EM sobre el ecuador celeste (EE´) comprendido entre el meridiano superior del lugar y el circulo horario que paso por el astro S. Esta coordenada se mide tomando como punto de origen la intersección del meridiano del lugar con el Ecuador y en sentido retrógrado (en el mismo sentido del movimiento aparente diurno: de Este a Oeste).
la segunda coordenada de este sistema es la declinacion. esta se mide desde el ecuador celeste, de 0° a 90°, con signo negativo en el hemisferio sur y positivo en el norte. Esta coordenada es sustituida por otra denominada Distancia polar (P), la cual se define como su complemento.
5- ¿Que utilidad presentan los sistemas de coordenadas no locales?
Los dos sistemas de coordenadas dependen del lugar sobre la suferficie de la tierra donde se ubique el observador, es decir, dependen de la latitud del lugar de la observacion. Dos observadores situados en diferentes lugares del planeta, mediran diferentes coordenadas horizontales del planeta de un mismo astro, ya que sus planos y ejes fundamentales son distintos.
Los sistemas ECUATORIAL CELESTE, EPLIPTICAL Y GALACTICO, ellos son sistemas de coordenadas no locales.
6-¿Que es la equiptica?
La eclíptica es la línea curva por donde «transcurre» el Sol alrededor de la Tierra, en su «movimiento aparente» visto desde la Tierra. Está formada por la intersección del plano de la órbita terrestre con la esfera celeste. Es la línea recorrida por el Sol a lo largo de un año respecto del «fondo inmóvil» de las estrellas. Su nombre proviene del latín ecliptĭca (linĕa), y este del griego(ekleiptiké), relativo a los eclipses.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)