2.E: Observar el cielo - El nacimiento de la astronomía (Ejercicio)

Para una mayor exploración

Artículos

Astronomía Antigua

Gingerich, O. “De Aristarco a Copérnico”. Sky & Telescope (noviembre de 1983): 410.

Gingerich, O. “Astronomía islámica”. Scientific American (abril de 1986): 74.

Astronomía y Astrología

Fraknoi, A. “Tu Kit de Defensa Astrología”. Sky & Telescope (agosto de 1989): 146.

Copérnico y Galileo

Gingerich, O. “Galileo y las Fases de Venus”. Sky & Telescope (Diciembre 1984): 520.

Gingerich, O. “Cómo Galileo cambió las reglas de la ciencia”. Sky & Telescope (marzo de 1993): 32.

Maran, S., y Marschall, L. “La luna, el telescopio y el nacimiento del mundo moderno”. Sky & Telescope (febrero de 2009): 28.

Sobel, D. “La hija del hereje: una correspondencia sorprendente revela un nuevo retrato de Galileo”. The New Yorker (13 de septiembre de 1999): 52.

Sitios web

Astronomía Antigua

Aristarcos de Samos: http://adsabs.harvard.edu//full/seri...00029.000.html. Por el Dr. Alan Batten.

Claudio Ptolomeo: www-history.mcs.st-y.ac.uk/... s/Ptolemy.html. Una biografía interesante.

Hiparco de Rodas: www-history.mcs.st-andrews.ac... ipparchus.html. Una biografía interesante.

Astronomía y Astrología

Astrología y Ciencia: http://www.astrology-and-science.com/hpage.htm. El mejor sitio para un examen serio de los temas con la astrología y la investigación sobre si funciona.

Romance real en las estrellas: http://www.independent.co.uk/voices/...s-1527970.html. 1995 comentario periodístico atacando la astrología.

Copérnico y Galileo

Galileo Galilei: www-history.mcs.st-andrews.ac... s/Galileo.html. Una buena biografía con enlaces adicionales.

Proyecto Galileo: http://galileo.rice.edu/. Repositorio de información de la Universidad Rice sobre Galileo.

Nicolaus Copérnico: www-groups.dcs.st-y.ac.uk/~... opernicus.html. Una biografía que incluye enlaces a fotos sobre su vida.

Videos

Astronomía y Astrología

Astrología desacreditada: https://www.youtube.com/watch?v=y84HX2pMo5U. Recopilación de científicos y magos comentando escépticamente sobre astrología (9:09).

Copérnico y Galileo

Galileo: http://www.biography.com/people/galileo-9305220. Una breve biografía (2:51).

La batalla de Galileo por los Cielos: https://www.youtube.com/watch?v=VnEH9rbrIkk. Un episodio de NOVA en PBS (1:48:55)

Nicolás Copérnico: http://www.biography.com/people/nico...rnicus-9256984. Una visión general de su vida y obra (2:41).

Actividades de Grupo Colaborativo

1. Con su grupo, considere la pregunta con la que iniciamos este capítulo. ¿De cuántas maneras se te ocurren para demostrarle a un miembro de la “Sociedad Tierra Plana” que nuestro planeta es, en verdad, redondo?
2. Haga una lista de formas en las que una creencia en la astrología (la noción de que su trayectoria de vida o personalidad está controlada por la posición del Sol, la Luna y los planetas en el momento de su nacimiento) podría ser perjudicial para un individuo o para la sociedad en general.
3. Haga que los miembros del grupo comparen sus experiencias con el cielo nocturno. ¿Vio la Vía Láctea? ¿Se puede identificar alguna constelación? Haz una lista de razones por las que crees que tanta menos gente conoce el cielo nocturno hoy que en la época de los antiguos griegos. Discutir las razones por las que una persona, hoy en día, puede querer conocer el cielo nocturno.
4. Constelaciones conmemoran a grandes héroes, peligros, o eventos en las leyendas de las personas que los nombran. Supongamos que hoy teníamos que empezar de cero, nombrando los patrones de las estrellas en el cielo. ¿A quién o qué elegirías para conmemorar nombrando una constelación después de ella, él o ella y por qué (comienza con gente de la historia; entonces si tienes tiempo, incluye también a las personas vivas)? ¿Pueden los miembros de su grupo ponerse de acuerdo sobre alguna elección?
5. Aunque la mitología astronómica ya no tiene una influencia poderosa sobre la imaginación moderna, todavía encontramos pruebas del poder de las imágenes astronómicas en la cantidad de productos en el mercado que tienen nombres astronómicos. ¿A cuántos puede llegar tu grupo? (Piense en cosas como barras de caramelo de la Vía Láctea, goma de mascar Eclipse y Orbit o limpiador Comet)

Preguntas de revisión

1. ¿Desde dónde en la Tierra podrías observar todas las estrellas en el transcurso de un año? ¿Qué fracción del cielo se puede ver desde el Polo Norte?
2. Dar cuatro formas de demostrar que la Tierra es esférica.
3. Explicar, según cosmologías tanto geocéntricas como heliocéntricas, por qué vemos movimiento retrógrado de los planetas.
4. ¿De qué manera difería la obra de Copérnico y Galileo de las opiniones de los antiguos griegos y de sus contemporáneos?
5. ¿Cuáles fueron cuatro de los descubrimientos de Galileo que fueron importantes para la astronomía?
6. Explicar el origen de la designación de magnitud para determinar el brillo de las estrellas. ¿Por qué parece ir hacia atrás, con números más pequeños que indican estrellas más brillantes?
7. La Osa Menor contiene la estrella polar, Polaris, y el asterismo conocido como la Osa Pequeña. Desde la mayoría de los lugares del hemisferio norte, todas las estrellas de la Osa Menor son circumpolares. ¿Significa eso que estas estrellas también están por encima del horizonte durante el día? Explique.
8. ¿Cuántos grados se mueve el Sol por día en relación con las estrellas fijas? ¿Cuántos días tarda el Sol en regresar a su ubicación original en relación con las estrellas fijas?
9. ¿Cuántos grados se mueve la Luna por día en relación con las estrellas fijas? ¿Cuántos días tarda la Luna en regresar a su ubicación original en relación con las estrellas fijas?
10. Explique en qué se diferencian las constelaciones zodiacales de las demás constelaciones.
11. Alguna vez se pensó que el Sol era un planeta. Explique por qué.
12. ¿Es la eclíptica lo mismo que el ecuador celeste? Explique.
13. ¿Qué es un asterismo? ¿Puedes nombrar un ejemplo?
14. ¿Por qué Pitágoras creía que la Tierra debía ser esférica?
15. ¿Cómo dedujo Aristóteles que el Sol está más lejos de la Tierra que la Luna?
16. ¿Cuáles son las dos formas en que Aristóteles dedujo que la Tierra es esférica?
17. ¿Cómo descubrió Hiparco la oscilación del eje de la Tierra, conocida como precesión?
18. ¿Por qué Ptolomeo tuvo que introducir múltiples círculos de movimiento para los planetas en lugar de un solo círculo simple para representar el movimiento del planeta alrededor de la Tierra?
19. ¿Por qué Copérnico quería desarrollar un sistema completamente nuevo para predecir las posiciones planetarias? Aportar dos razones.
20. ¿Qué dos factores dificultaron, al principio, que los astrónomos eligieran entre el modelo heliocéntrico copernicano y el modelo geocéntrico ptolemaico?
21. ¿Qué fases mostraría Venus si el modelo geocéntrico fuera correcto?

Preguntas de Pensamiento

1. Describir una manera práctica de determinar en qué constelación se encuentra el Sol en cualquier época del año.
2. ¿Qué es una constelación como la definen los astrónomos en la actualidad? ¿Qué significa cuando un astrónomo dice: “Vi un cometa en Orión anoche”?
3. Dibuja un cuadro que explique por qué Venus pasa por fases como lo hace la Luna, según la cosmología heliocéntrica. ¿Júpiter también pasa por fases como se ve desde la Tierra? ¿Por qué?
4. Muestra con un diagrama simple cómo las partes inferiores de una nave desaparecen primero a medida que navega lejos de ti en una Tierra esférica. Usa el mismo diagrama para mostrar por qué los miradores de los veleros viejos podían ver más lejos de la cabecera que de la cubierta. ¿Habría alguna ventaja poner miradores en el mástil si la Tierra fuera plana? (Nótese que estos argumentos náuticos a favor de una Tierra esférica eran bastante familiares para Colón y otros marineros de su época).
5. Los antiguos astrónomos no observaron paralejes de estrellas. ¿Cómo se puede conciliar este hecho con la hipótesis heliocéntrica?
6. ¿Por qué crees que tanta gente sigue creyendo en la astrología y gastando dinero en ella? ¿Qué necesidades psicológicas satisface ese sistema de creencias?
7. Consideremos tres perspectivas cosmológicas —la perspectiva geocéntrica, la perspectiva heliocéntrica y la perspectiva moderna— en las que el Sol es una estrella menor en las afueras de una galaxia entre miles de millones. Discutir algunas de las implicaciones culturales y filosóficas de cada punto de vista.
8. El polo celeste norte aparece a una altitud sobre el horizonte que es igual a la latitud del observador. Identificar a Polaris, la Estrella del Norte, que se encuentra muy cerca del polo celeste norte. Mida su altitud. (Esto se puede hacer con un prolongador. Alternativamente, tu puño, extendido a la longitud del brazo, abarca una distancia aproximadamente igual a 10°). Compara esta estimación con tu latitud. (Tenga en cuenta que este experimento no se puede realizar fácilmente en el Hemisferio Sur porque la Polaris misma no es visible en el sur y no se encuentra ninguna estrella brillante cerca del polo celeste sur).
9. ¿Cuáles fueron dos argumentos o líneas de evidencia en apoyo del modelo geocéntrico?
10. Aunque el sistema copernicano era en gran parte correcto para colocar al Sol en el centro de todo movimiento planetario, el modelo aún daba predicciones inexactas para las posiciones planetarias. Explicar la falla en el modelo copernicano que obstaculizó su precisión.
11. Durante un bucle retrógrado de Marte, ¿esperarías que Marte fuera más brillante de lo habitual en el cielo, aproximadamente promedio en brillo, o más tenue de lo habitual en el cielo? Explique.
12. La Gran Pirámide de Giza fue construida hace casi 5000 años. Dentro de la pirámide, los arqueólogos descubrieron un eje que conducía desde la cámara central fuera de la pirámide, orientado para una visión favorable de la estrella brillante Thuban en ese momento. Pensando en la precesión de la Tierra, explica por qué Thuban pudo haber sido una estrella importante para los antiguos egipcios.
13. Explique por qué más estrellas son circumpolares para los observadores en latitudes más altas.
14. ¿Cuál es la altitud del polo celeste norte en el cielo desde tu latitud? Si no conoces tu latitud, búscala hacia arriba. Si estás en el Hemisferio Sur, contesta esta pregunta para el polo celeste sur, ya que el polo celeste norte no es visible desde tu ubicación.
15. Si tuvieras que conducir a alguna ciudad al sur de tu ubicación actual, ¿cómo cambiaría la altitud del polo celeste en el cielo?
16. Hiparco podría habernos advertido que las fechas asociadas con cada uno de los signos solares de la astrología natal eventualmente estarían equivocadas. Explique por qué.
17. Explicar tres líneas de evidencia que argumentan en contra de la validez de la astrología.
18. ¿Qué descubrió Galileo del planeta Júpiter que puso en duda el geocentrismo exclusivo?
19. ¿Qué descubrió Galileo de Venus que puso en duda el geocentrismo?

Calcular por ti mismo

1. Supongamos que Eratóstenes había encontrado que, en Alejandría, al mediodía del primer día de verano, la línea al Sol hace un ángulo de 30° con la vertical. Entonces, ¿qué habría encontrado para la circunferencia de la Tierra?
2. Supongamos que los resultados de Eratóstenes para la circunferencia terrestre fueron bastante precisos. Si el diámetro de la Tierra es de 12,740 km, ¿cuál es la longitud de su estadio en kilómetros?
3. Supongamos que estás en un planeta extraño y observas, de noche, que las estrellas no se elevan y se ponen, sino que circulan paralelas al horizonte. A continuación, caminas en dirección constante por 8000 millas, y en tu nueva ubicación en el planeta, encuentras que todas las estrellas se elevan recto hacia arriba en el este y se fijan directamente hacia abajo en el oeste, perpendicular al horizonte. ¿Cómo podrías determinar la circunferencia del planeta sin más observaciones? ¿Cuál es la circunferencia, en millas, del planeta?