En el progreso astronómico primitivo posiblemente los seres humanos fijaron su atención en el objeto más luminoso que observaban: el Sol; luego vendría la Luna y después las estrellas y los planetas. Pronto, el conocimiento de los movimientos cíclicos del Sol, las Lunas y las estrellas mostraron su utilidad para la predicción de fenómenos como el ciclo de las estaciones, de cuyo conocimiento exacto dependía directamente la supervivencia de cualquier grupo humano: cuando la actividad principal era la caza era fundamental predecir el instante el que se producía la migración estacional de los animales que les servían de alimento y, posteriormente, cuando nacieron las primeras comunidades agrícolas, era trascendental conocer el momento exacto para sembrar y también para recoger el fruto. Debió de ser importante también desde un principio el hecho de que la calidad de la luz nocturna dependiera de la fase de la Luna, y el ciclo de veintinueve a treinta días ofrece una manera cómoda de medir el tiempo. De esta forma los calendarios primitivos casi siempre se basaban en el ciclo de las fases de la Luna
Con el tiempo, se observó que el esquema visible de las estrellas realiza un giro completo en poco más de 365 días. Esto lleva a pensar que el Sol describe un ciclo completo contra el fondo de las estrellas en ese intervalo de tiempo. Además este ciclo de 365 días del Sol concuerda con el de las estaciones, y ya antes del 2500 a.C. los egipcios usaban un calendario basado en ese ciclo, por lo que cabe suponer que utilizaban la observación astronómica de manera sistemática desde el cuarto milenio Para los pueblos primitivos el cielo mostraba una conducta muy regular. El Sol que separaba el día de la noche salía todas las mañanas desde una dirección, el Este, se movía uniformemente durante el día y se ponía en la dirección opuesta, el Oeste. Por la noche se podían ver miles de estrellas que seguían una trayectoria similar.
(310-230 a.C.), astrónomo griego, el primero en afirmar que la Tierra gira alrededor del Sol. . También intentó describir un método de cálculo de las distancias relativas del Sol y de la Luna desde la Tierra. Aunque su método era correcto, sus cálculos no lo fueron debido a la falta de instrumentos precisos
Tolomeo, Claudio (c. 100-c. 170), astrónomo y matemático cuyas teorías y explicaciones astronómicas dominaron el pensamiento científico hasta el siglo XVI También se reconocen sus aportaciones en matemáticas, óptica y geografía . Posiblemente, Tolomeo nació en Grecia, pero su nombre verdadero, Claudius Ptolemaeus, refleja todo lo que realmente se sabe de él: ' Ptolemaeus' indica que vivía en Egipto y 'Claudius' significa que era ciudadano romano
Más tarde amplió la teoría en un intento de explicar los enigmas astronómicos que presentaba, por ejemplo, los aparentes movimientos de retroceso de los planetas y las variaciones aparentes de tamaño o brillo de la Luna y de los planetas. Tolomeo planteó que los planetas, el Sol y la Luna giraban en pequeñas circunferencias cuyos centros giraban a su vez alrededor de circunferencias mucho más grandes que tenían su centro en la Tierra. De esta forma
( 1738-1822), astrónomo alemán nacionalizado británico, hizo numerosas e importantes aportaciones en el campo de la astronomía. Su nombre original era Friedrich Wilhelm Herschel y nació en Hannover matemáticas. Como no podía obtener los instrumentos adecuados, se construyó sus propios telescopios, los cuales perfeccionó constantemente. En 1774, con la ayuda de su hermana Caroline, también astrónoma, comenzó un estudio exhaustivo y sistemático del firmamento. En 1781 descubrió un nuevo planeta que denominó Georgium Sidus en honor de Jorge III, pero que hoy se conoce universalmente como Urano
Instaló un telescopio en Slough (Berkshire) con un espejo de 1,22 m y una distancia focal de 12,2 m. Con este telescopio descubrió dos satélites de Urano y los satélites sexto y séptimo de Saturno. Estudió el periodo de rotación de muchos planetas y el movimiento de las estrellas dobles, de las que catalogó más de 800.
completo era Galileo Galilei, y 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 Padua, Galileo inventó un 'compás' de cálculo que resolvía problemas prácticos de matemáticas. De la física especulativa pasó a dedicarse a las mediciones precisas, descubrió las leyes de la caída de los cuerpos y de la trayectoria parabólica de los proyectiles
(1571-1630), astrónomo y filósofo alemán, famoso por formular y verificar las tres leyes del movimiento planetario conocidas como leyes de Kepler. Elaboró una hipótesis geométrica compleja para explicar las distancias entre las órbitas planetarias -órbitas que se consideraban circulares erróneamente Kepler planteó que el Sol ejerce una fuerza que disminuye de forma inversamente proporcional a la distancia e impulsa a los planetas alrededor de sus órbitas. Según la primera ley, los planetas giran en órbitas elípticas con el Sol en un foco.
La segunda, o regla del área, afirma que una línea imaginaria desde el Sol a un planeta recorre áreas iguales de una elipse durante intervalos iguales de tiempo. En otras palabras, un planeta girará con mayor velocidad cuanto más cerca se encuentre del Sol. otro descubrimiento sobre el movimiento planetario (tercera ley): la relación del cubo de la distancia media (o promedio) de un planeta al Sol y el cuadrado del periodo de revolución del planeta es una constante y es la misma para todos los planetas.
"El año tiene cuatro estaciones que son: Primavera, Verano, Otoño e Invierno.
La Primavera comienza el 21 de Marzo y acaba el 20 de Junio. Los días comienzan a ser más largos y las temperaturas se suavizan; hay lluvias abundantes; los animales despiertan de sus letargos invernales y comienzan a prepararse para la procreación; las aves que habían emigrado en otoño, regresan a sus nidos, y las plantas echan sus primeras hojas, flores y frutos.
El Verano comienza el 21 de Junio y acaba el 20 de Septiembre. Los dĂas son muy largos y las noches cortas; las precipitaciones son en forma de tormenta y las temperaturas son elevadas. Los animales atienden a sus crĂas y las plantas estĂĄn llenas de hojas y frutos.
El Otoño comienza el 21 de Septiembre y acaba el 20 de Diciembre. Los días empiezan a ser más cortos, las temperaturas bajan y llueve mucho. Los animales empiezan a prepararse para el frío o emigran; las plantas pierden sus hojas y aparecen las setas.
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La Tierra se traslada alrededor del Sol describiendo una órbita elíptica, pero, al mismo tiempo gira sobre su eje (Polo Norte, Polo Sur) y da una vuelta completa en un día. Y ese eje de giro está inclinado 23,5º, como puede apreciarse en el segundo dibujo. Si no existiera esa inclinación y el eje estuviera perpendicular a la órbita elíptica plana nos encontraríamos con la primera figura, y eso significaría que, en su desplazamiento alrededor del Sol, cada lugar de la Tierra recibiría, aproximadamente, la misma cantidad de calor cada día. Realmente la trayectoria elíptica de la Tierra se parece mucho a una circunferencia (152 millones de km dista la Tierra del Sol en el punto más alejado y 147 millones en el más próximo). Por consiguiente, si se desprecia esa pequeña diferencia, no habría estaciones , el Sol incidiría siempre perpendicularmente en el Ecuador terrestre, y no se notarían variaciones diarias de temperatura. Además, ambos hemisferios quedarían igualmente iluminados, también se vería salir y ponerse el Sol por el mismo punto cada
A causa de las variaciones climáticas que sufre la Tierra, el año está dividido en cuatro períodos o estaciones. Estas variaciones en el clima son más acusadas en las zonas frías y templadas, y más suaves o imperceptibles entre los trópicos. Las cuatro estaciones son: primavera, verano, otoño e invierno. Las dos primeras componen el medio año en que los días duran más que las noches, mientras que en las otras dos las noches son más largas que los días. Las variaciones se deben a la inclinación del eje terrestre. Por tanto, no se producen al mismo tiempo en el hemisferio Norte (Boreal) que en el hemisferio Sur (Austral), sino que están invertidos el uno con relación al otro.
Mientras la Tierra se mueve con el eje del Polo Norte inclinado hacia el Sol, el del Polo Sur lo está en sentido contrario y las regiones del primero reciben más radiación solar que las del segundo. Posteriormente se invierte este proceso y son las zonas del hemisferio boreal las que reciben menos calor. A causa de la excentricidad de la órbita terrestre, las estaciones no tienen la misma duración, ya que la Tierra recorre su trayectoria con velocidad variable. Va más deprisa cuanto más cerca está del Sol y más despacio cuanto más alejada
Si el eje de la Tierra fuese perpendicular a la eclíptica, como en el dibujo, la posición del Sol en el cielo estaría en la mitad, entre los polos. Su órbita, vista desde cualquier punto de la Tierra, permanecería exactamente la misma día tras día.
En el ecuador (punto C) el Sol se elevaría hasta que estuviera encima de nuestras cabezas, mientras que en los polos (A y B) estaría siempre en el horizonte, yendo alrededor del horizonte una vez al día. Cada punto de la Tierra se movería una vez al día a lo largo de las líneas dibujadas: la parte sin líneas, hasta la línea AB, tendría luz diurna y en la rayada sería de noche o estaría en sombras. Debido a que todo es simétrico con respecto a la línea AB, la parte oscura y la iluminada son siempre iguales y así es el día y la noche en cualquier parte de la Tierra
Las cuatro estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales en la órbita terrestre, opuestas dos a dos, que reciben el nombre de solsticios y equinoccios. Solsticio de invierno, equinoccio de primavera, solsticio de verano y equinoccio de otoño En los equinoccios, el eje de rotación de la Tierra es perpendicular a los rayos del Sol, que caen verticalmente sobre el ecuador. En los solsticios, el eje se encuentra inclinado 23,5º, por lo que los rayos solares caen verticalmente sobre el trópico de Cáncer (verano en el hemisferio norte) o de Capricornio (verano en el hemisferio sur).
Primavera (Tradicionalmente comienza con el equinoccio de primavera y termina con el solsticio de verano, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 4 de febrero en el hemisferio norte y el 7 de Agosto en el hemisferio sur). Verano (Tradicionalmente comienza con el solsticio de verano y termina con el equinoccio de otoño, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 6 de mayo en el hemisferio norte y el 7 de Noviembre en el hemisferio sur). Otoño (Tradicionalmente comienza con el equinoccio de otoño y termina con el solsticio de invierno, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 7 de Agosto en el hemisferio norte y el 4 de febrero en el hemisferio sur Invierno (Tradicionalmente comienza con el solsticio de invierno y termina con el equinoccio de primavera, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 7 de Noviembre en el hemisferio norte y el 6 de mayo en el hemisferio sur).
La Luna guarda una relación bastante estrecha con la definición del concepto del tiempo para el ser humano, ejerce también gran influencia sobre las mareas de los océanos y su forma varía a lo largo del tiempo. La Luna demora unos 29 días en completar una vuelta alrededor de nuestro planeta (movimiento de traslación) a este tiempo se le denomina mes sinódico. Dicho tiempo transcurre entre dos fases lunares idénticas (por ejemplo el tiempo que transcurre entre dos lunas nuevas). De esta manera, y considerando los movimientos de rotación y traslación terrestre tenemos que la Luna presenta cuatro fases completamente
La Fase principal que marca el inicio de un nuevo mes sinódico (de 29 días aproximadamente) es el de la Luna Nueva, durante esta fase, que dura aproximadamente 08 días, la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra (ver figura abajo mostrada), en este momento la Luna muestra hacia la Tierra su cara no iluminada, por lo que desde la Tierra simplemente la Luna no es visible A la Luna Nueva también se le denomina Novilunio, a partir de este momento se empieza a contar el tiempo lunar, el cual transcurre entre un tiempo determinado y el novilunio
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Ahora la Luna se encuentra al otro lado de nuestro planeta, y en este instante la Tierra se encuentra entre la Luna y el Sol, esto marca el inicio de la Luna llena o plenilunio, en el que la Luna nos muestra su cara iluminada en un 100%, esta es la mejor ĂŠpoca para poder realizar observaciones a nuestro satĂŠlite natural pues podemos captar todas las zonas que la Luna nos permite ver desde la Tierra Lo interesante de los movimientos lunares es que nos permiten ver desde la Tierra una sola cara de este satĂŠlite natural
Luego de aproximadamente 07 días de Luna Llena, la Luna va reduciendo su parte iluminada, hasta llegar nuevamente a estar iluminada en un 50% (igual que en el cuarto creciente, pero esta vez la zona iluminada disminuirá a medida que avanza el tiempo. Así continuará la Luna hasta que finalmente la superficie lunar iluminada disminuirá hasta iniciar una Luna Nueva o Novilunio, iniciando un nuevo ciclo lunar, para esto han pasado aproximadamente 29 días y 12 horas. En este caso, y a diferencia del cuarto creciente, la Luna se verá iluminada del lado "izquierdo"
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La Luna en su giro alrededor de la Tierra presenta diferentes aspectos visuales según sea su posición con respecto al Sol. Cuando la Luna está entre la Tierra y el Sol, tiene orientada hacia la Tierra su cara no iluminada (novilunio o Luna nueva, 0%). Una semana más tarde la Luna ha dado un cuarto de vuelta y presenta media cara iluminada (cuarto creciente). Otra semana más y la Luna ocupa una posición alineada con el Sol y la Tierra, por lo cual desde la Tierra se aprecia toda la cara iluminada (plenilunio o Luna llena, 100%).
Una semanas mรกs tarde se produce el cuarto menguante. Transcurridas unas cuatro semanas estamos otra vez en novilunio. La zona que limita la luz y la sombra se denomina terminador.
ECLIPSE: Oscurecimiento de un cuerpo celeste producido por otro cuerpo celeste. Hay dos clases de eclipses que implican a la Tierra: los de Luna, o eclipses lunares, y los de Sol, o eclipses solares. Un eclipse lunar tiene lugar cuando la Tierra se encuentra entre el Sol y la Luna y su sombra oscurece la Luna. El eclipse solar se produce cuando la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra y su sombra se proyecta sobre la superficie terrestre. Los tránsitos y ocultaciones son fenómenos astronómicos similares pero no tan espectaculares como los eclipses debido al pequeño tamaño de los cuerpos celestes que se interponen entre la Tierra y un astro brillante
Sin embargo, también pueden ocurrir eclipses fuera del sistema Tierra-Luna. Por ejemplo, cuando la sombra de un satélite toca la superficie de un planeta, cuando un satélite pasa por la sombra de un planeta o cuando un satélite proyecta su sombra sobre otro satélite. Un eclipse, al igual que los tránsitos y ocultaciones, es un tipo de sizigia Como hemos dicho, los eclipses del sistema Tierra-Luna sólo pueden ocurrir cuando el Sol, la Tierra y la Luna se encuentran alineados. Estos eclipses se dividen en dos grupos
La Luna oscurece el Sol, interponiéndose entre éste y la Tierra. Esto sólo puede pasar en luna nueva. Los eclipses solares se dividen a su vez en totales, parciales y anulares Para que ocurra esta alineación, es imprescindible que la Luna se encuentre en fase llena o nueva. Así y todo, como el plano de translación de la Luna alrededor de la Tierra está inclinado unos 5° respecto a la eclíptica, no siempre que hay luna llena o luna nueva se produce un eclipse
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Un eclipse lunar es un evento astron贸mico que sucede cuando el planeta Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, es decir, cuando la Luna entra en la zona de sombra de la Tierra. Esto s贸lo puede ocurrir en la fase de Luna llena
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Los factores que influyen en la producción de los eclipses son principalmente físicos y estos son: la posición de la luna, del sol y de la tierra que estos alcanzan en un punto y tiempo determinado Estos factores físicos no siempre están alineados para que se provoque un eclipse, lo cual dificulta la visión y frecuencia de estos, ya que la posición de la luna, el sol y la tierra no siempre se encuentran de esta manera exacta para que este acontecimiento se haga un hecho.
Se define ingravidez como el estado en el que un cuerpo tiene peso nulo. El motivo por el cual el peso se hace nulo es que la fuerza gravitatoria sea contrarrestada por la fuerza centrífuga (en un sistema de referencia solidario con el cuerpo) o por alguna fuerza de igual intensidad que el peso, pero que actúe en la dirección opuesta La ingravidez es la experiencia (de personas y objetos) durante la caída libre. Esta condición se llama también micro gravedad. Ésta se experimenta comúnmente en las naves espaciales. La ingravidez representa una fuerza g cero, o peso aparente cero. La aceleración se debe sólo a la gravedad, en oposición a los casos donde actúan otras fuerzas
El cuerpo humano está adaptado a la vida en la Tierra. Uno de los factores por el cual el cuerpo humano se ha adaptado es la gravedad. Sin darnos cuenta, utilizamos nuestros sentidos día a día para mantener el equilibrio y tener un sentido de la dirección. Sin embargo, la mayor parte de nuestros sentidos reaccionan diferentemente en un espacio de gravedad cero y esto hace confundir nuestra percepción espacial. Aunque fuéramos al espacio, la fuerza de la gravedad todavía está actuando sobre nosotros, pero en una manera mucho más diminuta. Cuando el cuerpo esta en órbita, todo alrededor se encuentra en una forma de caída libre, creando una sensación de ingravidez. Esta fuerza diminuta de gravedad se llama micro gravedad.
Nuestros cerebros utilizan las señales visuales, el aparato proprioceptivo y el aparato vestibular. El aparato proprioceptivo se compone de los receptores mecánicos en los músculos, los tendones y los empalmes y algunos receptores de la presión en la piel, sobre todo en la parte inferior de los pies. El aparato vestibular se compone de dos partes importantes; los canales semicirculares y los órganos otolith. En espacio, estos sentidos confunden el cerebro, dejando solamente la utilidad de los ojos. Un astronauta dijo que él sentía que se había arrojado en un tirón de 180 grados inmediatamente cuando se pararon los motores principales de la aeronave. Estas ilusiones pueden continuar por incluso un par de días después de incorporarse en el espacio.
Los planetas tienen diversos movimientos. Los más importantes son dos: el de rotación y el de translación. Por el de rotación, giran sobre sí mismos alrededor del eje. Esto determina la duración del día del planeta. Por el de translación, los planetas describen órbitas alrededor del Sol. Cada órbita es el año del planeta. Cada planeta tarda un tiempo diferente para completarla. Cuanto más lejos, más tiempo. Giran casi en el mismo plano, excepto Plutón, que tiene la órbita más inclinada, excéntrica y alargada.
Nuestro sistema solar está constituido por el Sol, nueve planetas que giran alrededor de él (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón) y la Luna, satélite de la Tierra. Además de estos nueve planetas el sistema solar está constituido por otros cuerpos celestes: los cometas, los meteoritos, los satélites de los grandes planetas, los asteroides, y se ha sugerido la hipótesis de la existencia de otros dos planetas muy distantes, más allá de Plutón, todavía sin descubrir. Astrológicamente se denominan planetas al Sol, Luna, Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.
Kepler empleó unos 20 años para analizar estos datos, tratando de encontrar fórmulas matemáticas que reflejaran las relaciones existentes entre ellos. Y llegó a la conclusión de que la idea aceptada hasta entonces — según la cual los planetas se movían en órbitas circulares— debía ser descartada: las órbitas eran elípticas. Kepler resumió los resultados de su laborioso estudio sobre el movimiento de los planetas en tres leyes:
Los planetas se mueven en 贸rbitas el铆pticas que tienen al Sol en uno de sus focos. Definici贸n de elipse Conjunto de puntos del plano que cumplen la condici贸n:
l1+ l2 = constante
La línea que une al Sol con los planetas barre áreas iguales en tiempos iguales.
La línea que une al Sol con los planetas barre áreas iguales en tiempos iguales. Las regiones coloreadas de anaranjado y verde (de igual área) son barridas en tiempos iguales. En el mismo tiempo, en la región verde, el planeta debe recorrer un arco de elipse de mayor longitud.
El cuadrado del período del planeta es proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita.
El cuadrado del período del planeta es proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita. El tiempo que el planeta tarda en realizar una órbita completa (período, T)
es proporcional a la medida del semieje mayor, R, elevada al exponente 3/2.
La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el s. XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).
La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). La ley incluye una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal y cuyo valor, determinado mediante experimentos muy precisos, es de: 6,670. 10-11 Nm²/kg². Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleración con la que cae un cuerpo de prueba (de radio y masa unidad) en el seno de dicho campo. Mediante la aplicación de la segunda ley de Newton tomando los valores de la fuerza de la gravedad y una masa conocida, se puede obtener la aceleración de la gravedad.