ASTROS, TIEMPO, ESPACIO Y TECNOLOGÍA

Carramiñana

Los astros fueron objetos de intriga y reflexión desde las primeras sociedades humanas; a lo largo de muchos siglos se cuestionó su significado y naturaleza. Al observarlos fue posible distinguir sus diferencias e identificar el movimiento errático de los planetas a diferencia de las estrellas fijas.

La Luna, siempre cambiante, y el Sol transitando el día; si bien no tenían manera de ubicarlos en distancia, se entendieron sus ciclos y fueron usados para provecho de aspectos tan básicos como la cacería y la agricultura un tanto después.

Las culturas antiguas reconocieron los años y las estaciones en los ciclos celestes, y, con ellos, los tiempos de frío y calor o los de siembra y cosecha.

Los ciclos lunares derivaron en el mes y en la semana, e incluso algunas culturas descubrieron ciclos planetarios, como los mayas el de Venus, que se extienden más allá de una vida.

También aprendieron a usar los astros a fin de orientarse en los grandes viajes para explorar el mundo; imprescindibles por supuesto para atravesar desiertos y mar. Aún ahora, las estrellas son guías necesarias para la exploración del sistema solar y sus confines, como lo han hecho las sondas Pioneer, Voyager y New Horizons.

En la edad media, armado con su modesto pero revolucionario telescopio, Galileo Galilei descubrió montañas en la Luna, manchas en el Sol, las fases de Venus y cuatro pequeños objetos girando alrededor de Júpiter, hoy conocidos como “lunas galileanas”. Esta herramienta le permitió también ver estrellas imperceptibles a la vista humana, expandir su visión y potenciar la investigación del cosmos de manera inimaginable.

Galileo escribió en El Mensajero Sideral: “Sería superfluo enumerar los beneficios que este aparato trae tanto en la tierra, como en el mar. Pero yo dejé todo lo de la tierra y me entregué a la observación de los cielos.”

La latitud geográfica se puede medir ubicando algunas estrellas en el cielo, pero ellas no bastan para obtener la longitud geográfica, se requiere conocer la hora local. Así que Galileo propuso aprovechar las posiciones cambiantes de las lunas de Júpiter como una referencia absoluta del tiempo. Pero la limitada visibilidad de Júpiter, nula de día e incierta de noche, hizo el método impráctico en alta mar, aunque fue empleado en tierra, permitiendo determinar con precisión ubicaciones geográficas y mejorar los mapas del mundo del siglo XVII.

La medición de los tránsitos de las lunas galileanas frente a Júpiter llevó también al descubrimiento fortuito de una pequeña variación en el momento de estas ocultaciones, la cual depende de la distancia entre la Tierra y Júpiter. En 1676, el astrónomo danés Ole Romer aprovechó este fenómeno para medir por vez primera la velocidad de la luz.

Entre los siglos XVII y XIX, los instrumentos ópticos fueron adquiriendo una sofisticación cada vez mayor, en particular con la invención del espectroscopio, un instrumento capaz de analizar la luz en exquisito detalle con el que se pudo establecer la emisión de luz de los elementos químicos, tanto en laboratorios como en el cielo.

Así, el helio fue descubierto primero en espectros del Sol, como lo atestigua su nombre, antes de ser detectado en nuestro entorno. Al mismo tiempo, el empleo de técnicas fotográficas permitió que las observaciones de estrellas y nebulosas pasaran de dibujos a registros físicos en placas fotográficas. Algunos notables fueron los de la galaxia espiral M51 realizados por William Parsons con el telescopio gigante que edificó en el castillo de Birr, Irlanda.

Los exigentes requerimientos de las observaciones astronómicas motivaron el desarrollo de placas fotográficas capaces de registrar niveles bajísimos de luz. Estas fueron mejorando continuamente y se usaron hasta los años 80s, como lo demuestra la colección de placas del Observatorio Astrofísico Nacional, en Tonantzintla, Puebla.

En el siglo XX, los sistemas de navegación por tierra, mar y cielo fueron refinados y el uso civil de los observatorios astronómicos se remitió a la referencia del tiempo, tarea que tuvieron hasta el advenimiento de los relojes atómicos, mucho más precisos y regulares que la rotación de la Tierra.

Pero la astronomía siguió profundizando en la investigación de la naturaleza de los astros, propiciando avances tecnológicos que son asimilados por nuestra sociedad. En la segunda mitad del siglo XX, la toma de datos astronómicos adquirió una nueva dimensión, literalmente, con la aparición de dispositivos tipo CCD (Charged

Coupled Device, por sus siglas en inglés), capaces de registrar imágenes digitales con alta sensibilidad y resolución. Estos dispositivos opto-electrónicos, empleados en observatorios astronómicos desde los 70s revolucionaron nuestro entorno, y ahora abundan chips CCD en computadoras, webcams, cámaras fotográficas y teléfonos móviles.

Durante la segunda mitad del siglo XX la astronomía se expandió vigorosamente a las distintas regiones del espectro electromagnético, investigando una variedad creciente de fenómenos. Los radiotelescopios, telescopios infrarrojos, telescopios espaciales de rayos X y gamma abrieron nuevos caminos y nuevas tecnologías con beneficios tangibles.

Un ejemplo es la técnica de síntesis de apertura, desarrollada alrededor de 1960 por Sir Martin Ryle en Cambridge, Reino Unido, quien empleó arreglos de radiotelescopios para ubicar con precisión los recién descubiertos cuásares. Esta técnica se usa hoy en resonancia magnética y tomografía computarizada como métodos estándar para imágenes médicas.

De igual manera, los detectores desarrollados para telescopios de rayos X se emplean en las bandas de revisión de equipaje de los aeropuertos. Ni que decir de la WiFi, que se originó en técnicas desarrolladas en observatorios australianos para el análisis de señales de radio de agujeros negros, y se adaptaron para crear un microchip que permitiera la transferencia inalámbrica de datos en entornos donde las señales sufren reflexiones en paredes. Hoy contamos con muchas contribuciones de la astronomía en cómputo, como el procesamiento de imágenes.

La investigación fundamental y la creación de nuevos conocimientos han sido de gran beneficio para la civilización y debe ser promovida. En palabras de Ahmed Zewall, Premio Nobel de Química 1999: “Preservar el conocimiento es fácil. Transferir el conocimiento es también fácil. Pero crear nuevo conocimiento no es fácil ni redituable en el corto plazo. La investigación fundamental (básica) resulta redituable en el largo plazo e, igualmente importante, es una fuerza que enriquece la cultura de cualquier sociedad con razón y verdad”.

Charla TEDx: Dr. Carramiñana y el origen de su amor por el Universo.