A45 ¿Cuál crees que es la concepción intuitiva de la forma de la Tierra y del

movimiento relativo del Sol y la Tierra para un humano que no tiene

conocimientos científicos de ningún tipo?

Efectivamente la noción intuitiva es que la Tierra es plana e inmóvil y que el Sol

se mueve, saliendo al amanecer de un lugar de la Tierra o donde se acaba la

Tierra y ocultándose en un lugar opuesto. Esta es por ejemplo la concepción

que mantuvieron los egipcios antiguos durante mucho tiempo, que pensaban

que el Sol es un Dios que viaja por el cielo en una carreta alada y que al

ponerse viaja en una canoa por canales subterráneos hasta el lugar del orto,

donde vuelve a elevarse por el cielo par repetir el ciclo.

Esta explicación es característica del pensamiento mitológico, que interpreta la

realidad como la voluntad de seres sobrehumanos que llamamos dioses. Para

el pensamiento mitológico verdad es aquello que la tradición o los libros

sagrados dicen, y nadie debe cuestionarlo bajo pena de graves castigos.

Sin embargo aproximadamente en el sV aC surge en Grecia un nuevo tipo de

pensamiento, que solo cree en aquello que es lógico y se puede comprobar.

Ese nuevo tipo de pensamiento, la razón, tuvo sin embargo que convivir, y aún

convive aunque en menor medida, con el pensamiento mitológico.

Aproximadamente al mismo tiempo surgió (el embrión de) la ciencia, que es la

forma en que la razón intenta conocer y explicar el mundo objetivo, a partir de

conceptos medibles (y por tanto con el mismo significado preciso para todos).

Uno de los modelos propuestos y mantenidos por más tiempo acerca del

movimiento relativo del Sol y la Tierra es la teoría proto-científica de Ptolomeo

(sII dC), que ideó un sistema en el que la Tierra, esférica, estaba inmóvil y en el

centro, y el Sol y los demás planetas realizaban complejas y extrañas

trayectorias en el cielo.

Sin embargo antes de Ptolomeo, el también griego Aristarco (sIII AC) propuso

otro modelo que explicaba con mucha mayor sencillez el movimiento del Sol (y

los planetas) en el cielo. En este modelo (“heliocéntrico”) el Sol está en el

centro y los planetas, incluida la Tierra, giran en simples trayectorias circulares

(en ciencia la simplicidad y “elegancia” intelectual de una teoría suele ser un

bastante buen predictor de su corrección). Además, fue necesario proponer

que el eje alrededor del cual gira la Tierra esta inclinado 23º respecto al plano

de la trayectoria (llamada “eclíptica” porque los eclipses de Sol y Luna se dan

cuando también la Luna se encuentra en ese plano). Esta teoría sin embargo

no fue ampliamente aceptada debido a la oposición de aquellos que todavía

estaban anclados en el pensamiento mitológico (Aristarco fue condenado por

impío).

Vista superior

El pensamiento racional sufrió un retroceso en Occidente con la caída del

Imperio Romano y la creencia en el modelo de Ptolomeo se mantuvo inalterada

durante muchos siglos. Sin embargo con el Renacimiento el pensamiento

racional experimentó un nuevo impulso, ayudado por el desarrollo de las

ciudades, el comercio y la imprenta, y en el siglo XVI la teoría heliocéntrica fue

nuevamente propuesta por Copérnico y defendida por Galileo. Aunque fue de

nuevo virulentamente rechazada por los defensores de las concepciones

mitológicas, la simiente del heliocentrismo germinó definitivamente en el

propicio campo de cultivo del pensamiento renacentista.

A principios del siglo XVII, observaciones más

precisas condujeron a Kepler a concluir que la

trayectoria de los planetas debía ser elíptica, inclusive

la de la Tierra, con el Sol en uno de los focos. Sin

embargo en la mayor parte de los casos dicha

elipticidad es muy baja. En la órbita de la Tierra

menos de un 1/1000 (por eso el tamaño del Sol en la

culminación parece no variar a lo largo del año). Esto

quiere decir que una representación de la misma

parece perfectamente circular y con el Sol en el

centro; es necesario una observación muy precisa para comprobar que no es

así. Al ser esta variación de la distancia tan pequeña su un efecto sobre el

clima es muy secundario; de hecho el Sol está más lejos cuando es verano en

el hemisferio norte.

Galileo (Galileo Galilei) (1564-1642), físico y astrónomo italiano que, junto con el astrónomo alemán Johannes Kepler, comenzó la revolución científica que culminó con la obra del físico inglés Isaac Newton. Su principal contribución a la astronomía fue el uso del telescopio para la observación y descubrimiento de las manchas solares, valles y montañas lunares, los cuatro satélites mayores de Júpiter y las fases de Venus. En el campo de la física descubrió las leyes que rigen la caída de los cuerpos y el movimiento de los proyectiles. En la historia de la cultura, Galileo ha pasado a representar el símbolo de la lucha contra la autoridad y de la libertad en la investigación (**)

Johannes Kepler (1571-1630),

astrónomo y filósofo alemán, famoso por

formular y verificar las tres leyes (descriptivas)

del movimiento planetario conocidas como

leyes de Kepler. Dedujo que las órbitas de los

planetas son elípticas. (**)

La ardua tarea de los pioneros de la ciencia..

A.46 Representa a mano alzada

a) una órbita planetaria (marcadamente) elíptica y el Sol, visto desde

arriba.

b) una órbita planetaria (aproximadamente) circular y el Sol, visto desde

arriba.

c) una órbita planetaria (aproximadamente) circular y el Sol, visto en

una perspectiva inclinada.

¿Qué efecto óptico se produce al representar una órbita planetaria

(aproximadamente) circular en una perspectiva inclinada?

Ante una órbita (aparentemente) elíptica, ¿cómo podemos saber si estamos

contemplando una órbita efectivamente elíptica o una órbita

(aproximadamente) circular vista en una perspectiva inclinada?

A.47 ¿Cuál de estos dibujos representa mejor al sol y la tierra cuando estamos

en invierno? (vista diagonal). ¿Qué distorsión sobreentendida posee?

N N

N

El proceso de refinamiento del modelo heliocéntrico no se detuvo con Kepler

sino que dura hasta nuestros días. Así por ejemplo, el eje de la Tierra no está

fijo sino que gira alrededor de un eje perpendicular a la eclíptica (precesión);

además esa trayectoria no es circular sino que oscila sinusoidalmente

(nutación) ..

A.48 Representa mediante un dibujo el movimiento del eje de la Tierra.

La pregunta sobre las causas del movimiento elíptico de los planetas alrededor

del Sol encontró una respuesta satisfactoria en el siglo siguiente gracias al gran

científico inglés Isaac Newton, que propuso la fórmula de la Gravitación

Universal. Esta ley determina con gran sencillez la fuerza atractiva entre dos

cuerpos debida a su masa, estableciendo que es proporcional al producto de

las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Newton, Isaac (1642-1727), matemático y físico

británico, considerado uno de los más grandes

científicos de la historia, que hizo importantes

aportaciones en muchos campos de la ciencia. Sus

descubrimientos y teorías sirvieron de base a la

mayor parte de los avances científicos desarrollados

desde su época. Newton fue junto al matemático

alemán Gottfried Wilhelm Leibniz uno de los

inventores de la rama de las matemáticas

denominada cálculo infinitesimal. También resolvió

cuestiones relativas a la luz y la óptica, formuló las

leyes del movimiento y dedujo a partir de ellas la ley

de la gravitación universal (**)

A.49 Escribe en notación matemática la fórmula de la gravitación de Newton a

partir de la descripción del párrafo anterior.

A.50 ¿Por qué crees que se llama de la gravitación universal?

La teoría de Newton no solo explicaba el movimiento de los planetas sino

también el movimiento de los objetos al caer sobre la superficie de la Tierra;

¡unificando por tanto el cielo y la Tierra! y abarcando por tanto a todo el

universo. Hasta entonces se había creído que cielo y Tierra eran lugares

totalmente separados: uno perfecto en el que moraban los dioses (la Trinidad,

la Virgen, los ángeles, los arcángeles, los serafines..), y otro corrupto en el que

vivían los hombres (la Tierra).

El incierto camino de la ciencia..

La teoría de Newton también hubo de refinarse y lo hizo otro gran científico,

Albert Einstein, en el siglo XX.

La teoría de Einstein explica con más precisión todos estos movimientos,

especialmente a velocidades muy altas en las que la teoría de Newton falla,

¡estableciendo que el espacio y el tiempo se deforman debido a la presencia de

objetos pesados! (de manera similar a como una bola pesada en una malla

elástica la deforma y con ello altera la trayectoria –de otra forma rectilínea- de

cualquier objeto que se deslice sobre ella). También establece que la fuerza

gravitatoria no se transmite instantáneamente sino que lo hace mediante ondas

(del espacio-tiempo) a la velocidad de la luz.

Einstein, Albert (1879-1955), físico alemán nacionalizado estadounidense, premiado con un Nobel, famoso por ser el autor de las teorías general y restringida de la relatividad y por sus hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz. Es probablemente el científico más conocido del siglo XX. La teoría de la Relatividad fue la última gran teoría elaborada por un científico trabajando aisladamente (**)