el hombre mira al cielo
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Autor: Alejandro Guerra Mentruit | Tutor: Santiago Marchese | Tema: L'universTRANSCRIPT
TREBALL DE RECERCA
EL HOMBRE MIRA AL CIELO
FILOSOFÍA - FÍSICA
ALEJANDRO GUERRA MENTRUIT
DIRIGIDO POR: SANTIAGO MARCHESE FLÓREZ
2n de Batxillerat 1 – INSTITUT MONTSERRAT – CURSO 2014 - 2015
Fecha de entrega: 05/11/2014
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AGRADECIMIENTOS
A mi tutor de Treball de Recerca, Santiago Marchese Flórez, por la ayuda material aportada
además de la asistencia brindada durante el desarrollo de este trabajo.
A la Agencia Espacial Europea, por haberme abierto las puertas del sector aeroespacial
invitándome a sus instalaciones en Madrid a la vez que por la ayuda material proporcionada.
A Manel Garrabou Forné, por haberme brindado la oportunidad de conocer la pasión por el
Universo desde un punto de vista más particular.
A mi familia, en especial a mi tía Imma, por el apoyo recibido y por llevar a cabo las tareas de
verificación del documento así como la revisión gramatical y la coherencia de la tesis.
A todos los compañeros y amigos que han puesto su grano de arena en este trabajo aportando
diversas fuentes de información.
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ÍNDICE
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................ - 2 -
ÍNDICE ...................................................................................................................................... - 3 -
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... - 5 -
CAPÍTULO I – El hombre mira al cielo ................................................................................. - 6 -
EDAD DE PIEDRA ................................................................................................................ - 6 -
Megalitos y Universo: ¿Amor real? ..................................................................................... - 7 -
BABILONIA – EL UNIVERSO DESDE MESOPOTÁMIA ................................................. - 8 -
Reyes sustituto ..................................................................................................................... - 9 -
CAPÍTULO II – Egipto .......................................................................................................... - 10 -
CUERPOS CELESTES ......................................................................................................... - 10 -
El Sol.................................................................................................................................. - 10 -
La Luna .............................................................................................................................. - 11 -
CAPÍTULO III – El cielo desde la Acrópolis ....................................................................... - 12 -
3.1 La Tierra .......................................................................................................................... - 12 -
La forma de la Tierra ......................................................................................................... - 13 -
3.2 El cielo ............................................................................................................................. - 13 -
3.3 Aristóteles ........................................................................................................................ - 15 -
3.3.1 El mundo sublunar (terrestre) ................................................................................... - 16 -
3.3.2 El mundo supralunar (celeste) .................................................................................. - 16 -
3.4 El Universo ptolemaico ................................................................................................... - 18 -
3.4.1 El Almagesto............................................................................................................. - 19 -
CAPÍTULO IV: LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA ........................................................... - 22 -
4.1 Newton, el genio de la manzana ...................................................................................... - 22 -
4.2 Una nueva cosmovisión ................................................................................................... - 23 -
4.3 El Universo infinito de Newton ....................................................................................... - 25 -
4.4 El espacio absoluto y el cubo de Newton ........................................................................ - 27 -
CAPÍTULO V: LA RELATIVIDAD .................................................................................... - 29 -
5.1 Einstein tenía razón ......................................................................................................... - 30 -
5.2 La realidad de los agujeros negros .................................................................................. - 31 -
CAPÍTULO VI: LA CONQUISTA DEL ESPACIO ........................................................... - 32 -
EUROPEAN SPACE AGENCY: SPACE FOR EUROPE ................................................. - 35 -
¿Qué es la ESA? .................................................................................................................... - 37 -
EL UNIVERSO DESDE MI HABITACIÓN ....................................................................... - 42 -
CONCLUSIONES ................................................................................................................... - 44 -
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ANEXO .................................................................................................................................... - 45 -
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... - 48 -
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INTRODUCCIÓN – OBJETIVOS PRINCIPALES
Esta es la historia de un viaje a través de las distintas formas en que el ser humano, desde el
origen de los tiempos, se ha aproximado al Cosmos, en otras palabras, un recorrido a través de las
diferentes visiones que el ser humano ha tenido del universo. Para ello, recorreremos las
civilizaciones y épocas más relevantes para terminar a las puertas de un proyecto práctico, salir a
la calle y ver qué se trae la humanidad entre manos.
Nuestro trayecto empieza en la Prehistoria, cuando el cielo estaba lleno de enigmas para el
hombre, hasta el momento actual, cuando Marte en particular y conocer mejor el espacio en
general siguen siendo los grandes objetivos de la humanidad en este campo.
Los astros adquirieron carácter divino para los babilonios y el Sol fue fuente de vida para la
cultura egipcia. En la cabeza de Aristóteles, la Tierra y el ser humano son el centro de un
universo perfecto. Más adelante Isaac Newton introduce un principio de universo absoluto, hasta
que Albert Einstein lo niega con su teoría de la relatividad.
A partir de ahí, el ser humano ya está preparado para la conquista del espacio.
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CAPÍTULO I – El hombre mira al cielo
EDAD DE PIEDRA
La dificultad que presenta el estudio de los conocimientos que poseía el hombre sobre el
Universo durante la Prehistoria nos obliga a
basar nuestras hipótesis en meros ejercicios
especulativos. Por otra parte, sería inapropiado
suponer que los estudios realizados sobre los
‘primeros astrónomos’ carecen de cualquier
fundamentación. Cabe destacar que la
arqueoastronomía se rige bajo un
procedimiento totalmente riguroso, huyendo
siempre de falsas especulaciones que, por
llamativas que resulten, pertenecen a un simple espejismo en un desierto de incógnitas.
“Para el hombre prehistórico, el cielo está lleno de misterios y maravillas”1. A ojos del hombre
antiguo, el Universo se reduce a una inmensa extensión de enigmas capaces de deslumbrar a
cualquiera, donde la luz del Sol y el claro de la Luna limitan la realidad de su conocimiento.
Cabe situar el inicio de la conexión entre el Universo y el ser humano en la concepción de las
fases lunares presentada por el hombre de Cro-Magnon. Alexander Marshack, arqueólogo que
dedicó su estudio al hombre del Paleolítico, ubicó los primeros signos de profundidad en el
pensamiento humano en unos 20.000 años atrás. Tras estudiar y analizar cientos de fósiles y
fragmentos óseos de animales pertenecientes a la Prehistoria, Marshack observó un conjunto de
incisiones en los huesos, llegando a la conclusión de que se trataba de la primera muestra de
interés del ser humano por el CosmosI. Siempre según el reconocido investigador, los signos
revelados pertenecían un registro de las fases lunares durante un periodo de seis meses.
Todo indica que el hombre primitivo, con el paso del tiempo, hizo uso de la singularidad y los
constantes cambios que representan al Universo, incorporándolos a su vida cotidiana. Con el
movimiento del Sol, nuestros ancestros eran capaces determinar el momento del día en el que se
encontraban, e incluso utilizaban la luz del Sol como indicador para la medida del tiempo,
fijándose en la sombra que generaban los objetos a través del día. Con los ciclos lunares de la
Luna, se llegaban a controlar periodos de tiempo como los meses. La observación de dichos
cambios y su repetición a través del tiempo hicieron que los calendarios lunares vieran la luz.
1 T. Fernández; B. Montesinos, El desafío del Universo, Madrid, Ed. Espasa, 2007, p. 33
La arqueoastronomía, también llamada
etnoastronomía, hace uso de hallazgos y
análisis arqueológicos, al igual que de
registros antropológicos, para estudiar la
concepción astronómica de los pueblos
primitivos en torno a un contexto cultural.
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Megalitos y Universo: ¿Amor real?
A menudo hemos visto salir a la luz ciertas hipótesis que revelan una relación entre estas
singulares construcciones prehistóricas y la observación del espacio. ¿Eran los monumentos
megalíticos empleados como observatorios?
Numerosos artículos y libros valoran esta posibilidad. Destacamos al astrónomo estadounidense
Gerald Hawkins, quien publicó en 1963 en la revista Nature y posteriormente en su libro
redactado en 1966 Stonehenge Decoded, sus resultados sobre el análisis de los alineamientos
entre el cosmos con las piedras y los huecos de Stonehenge.
Años después, Clive Ruggles, catedrático en Arqueoastronomía de la Universidad de Leicester,
se encargó de desmentir tales teorías cuando en 1999 publicó unos estudios destacados por
haberse realizado bajo la más alta rigurosidad, que reconocían ciertas alineaciones entre el
monumento y la dirección de salida del Sol tanto en el solsticio de invierno como en el de verano
(el día más largo y corto del año, respectivamente), aunque sin ir más allá. Definitivamente, el
trabajo realizado se encargó de impugnar cualquier falsa especulación presente. De hecho, las
mencionadas afirmaciones podrían verse incluso rebatidas dada la inexistencia de otro
monumento similar perteneciente al mismo marco antropológico.
Stonehenge destaca por ser uno de los monumentos megalíticos más conocidos del planeta. Se
encuentra en la llanura de Wiltshire (Inglaterra). Dicho espacio ha sido objeto de diferentes
estudios y experimentos arqueológicos.
Ilustración 1 Stonehenge tal y como lo contemplaba el hombre de Cro-Magnon
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BABILONIA – EL UNIVERSO DESDE MESOPOTÁMIA
En nuestro paso por el mundo antiguo, aterrizamos en la antigua Mesopotamia allá por el año 500
a.C.
En aquellos tiempos, los sacerdotes eran los elegidos para observar el Universo. Al igual que los
hombres de la Prehistoria, los babilonios basaban continuamente sus predicciones en el Cosmos,
puesto que por aquel entonces se vivía esencialmente del campo, es decir, de la agricultura y la
ganadería. Es así que para los antiguos mesopotámicos resultaba fundamental predecir los
mejores momentos para trabajar la tierra. De igual modo que el hombre de la Prehistoria, los
babilonios confeccionaban sus calendarios a través los ciclos lunares. Con la aparición de dichos
calendarios, surgió la necesidad de medir el tiempo en meses lunares. Tras numerosos intentos de
darle cierta coherencia con las estaciones climáticas, finalmente el calendario se organizó de
acuerdo en unos ciclos de tipo regular de diecinueve años, siete de los cuales tenían trece meses
en lugar de doce.
Ilustración 2 Calendario lunisolar babilónico
Con el fin de reconocer mejor el Cosmos, los babilonios agruparon las estrellas y constelaciones.
Se tiene conciencia de la existencia de un planisferio celeste datado en el siglo VII a.C., en el cual
aparecen muchas de las constelaciones actuales tales como algunas de las hoy más conocidas (ej.
Andrómeda o Hydra). Cabe destacar por parte de los sumerios y los babilonios el descubrimiento
de cinco estrellas que se movían independientemente en la bóveda celeste. A raíz de este suceso
salieron a la luz los cinco planetas visibles desde la Tierra: Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno y
Venus. Este último fue objeto de un mayor número de observaciones debido a su gran brillo.
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La religión poseía una gran influencia en la sociedad mesopotámica. Desde los sumerios, la
incertidumbre generada por el hecho de no saber el destino que los dioses habían decidido sobre
uno mismo reinaba en la población. En un esfuerzo por enterrar esa inquietud, los antiguos
mesopotámicos decidieron dotar a los astros de carácter divino. De esta forma, la astronomía y la
astrologíaII dieron un paso adelante en la cultura por su habilidad para leer directamente de los
cielos la voluntad de los dioses.
Reyes sustituto
El afán de predecir el los fenómenos del universo llevó a los asirios a ser, a través de la astronomía,
una de las sociedades más influyentes del antiguo Oriente Próximo. Muchas de estos presagios
tenían como objetivo los eclipses solares y lunares. Tales fenómenos eran interpretados como una
manifestación de ira divina dirigida a los reyes, así que como método de protección, los
mesopotámicos nombraban un ‘rey sustituto’ para que éste sufriera la cólera de los dioses. Cabe
decir que el peligro de los eclipses estaba condicionado por las condiciones cosmológicas (ej: si
Júpiter era visible, el monarca estaba a salvo de cualquier exteriorización divina). El hecho de
predecir esta clase de acontecimientos y proteger la vida del rey dotaba a los astrónomos de gran
influencia y poder en la sociedad.
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CAPÍTULO II – Egipto
Allá por el 2700 a.C., coincidiendo con la etapa más flamante de los sumerios en Mesopotamia,
surge en las orillas del río Nilo la civilización para muchos trascendental en el mundo antiguo, la
egipcia. Gracias a todo el material conservado hasta nuestros días, desde los conocidos papiros
hasta las enigmáticas inscripciones en las paredes de las famosas pirámides de Gizeh, los
jeroglíficos, podemos llegar a entender qué veían nuestros antepasados egipcios cuando echaban
un vistazo al cielo. Asimismo, iremos más allá y averiguaremos hasta dónde podía llegar la
influencia que ejercía el Cosmos en las sociedades egipcias que, pese a estar separados por
grandes barreras, guarda cierta analogía con la cultura astronómica de la Mesopotamia.
“En una mirada al cielo egipcio, los sacerdotes astrónomos reconocían varios tipos de cuerpos
celestes: el Sol, la Luna y tres grupos de estrellas: las circumpolares o indestructibles, las no
circumpolares o capaces de reposar y los planetas o estrellas errantes”1
CUERPOS CELESTES
o El Sol
Al ser el único astro visible a la luz del día, tanto el astro rey
como los rayos que éste desprendía fueron tomados como
fuente de vida en el mundo egipcio. Otorgando a la
estrella tempranamente el carácter divino, pasó a ser
la deidad principal a ojos de los antiguos pobladores
del valle del Nilo. Asimismo, los antiguos egipcios
fueron capaces de determinar con exactitud el
movimiento de nuestra estrella. Un ejemplo de ello se
encuentra en El Libro de los Muertos, donde el Sol aparece
en forma de Jepri, el dios escarabajo.
El entendimiento del recorrido del gran astro del
sistema solar llevó a los egipcios a incorporar
elementos como la luz del Sol a su arquitectura.
1 Ángel Sánchez Rodríguez, Astronomía y Matemáticas en el Antiguo Egipto, Madrid, Alderabán, 2000, p. 27
Ilustración 3 Vistas actuales de la Santa Santorum en
el Santuario de Abu Simbel
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El movimiento latitudinal de la estrella queda patente en el sistema de iluminación del santuario
de Abu Simbel. En las entrañas del templo, a través de una avenida de grandes colosos dedicados
al rey, llegamos a la Santa Santorum, un espacio donde se encuentran las figuras de los
monumentos de PtahIII
, Amón-RaIV
, Ramsés IIV y Ra-Horajty
VI, donde el desplazamiento del Sol
provoca que los rayos solares iluminen la cámara, incidiendo sobre los monumentos de Amón-
Ra, Ramsés II y Ra-Horajty. Sin embargo, la luz no se atreve a rozar el espacio de Ptah, dios de
las sombras.
o La Luna
La Luna, para los egipcios, poseía un papel destacado en su día a día y tenía su propio Dios.
La figura del Dios Jonsu encarnaba la Luna. La eterna transformación del astro (fases lunares) fue
asimilada en la sociedad egipcia como la sucesión perpetua de los ciclos de declinación y
resurgimiento de la naturaleza; así que, por analogía, se identificaba con la reconstrucción
perpetua de Osiris.
Los calendarios lunares asumen el papel de piedra angular en el avance de la cultura egipcia.
Entre otros factores, los habitantes de las orillas del Nilo debían saber con exactitud cuándo
plantar sus cosechas optimizando al máximo el río puesto que, entre el calor y la sequía constante
propios de Oriente Medio, la población dependía excesivamente de sus aguas.
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CAPÍTULO III – El cielo desde la Acrópolis
Si una noche clara observamos atentamente las estrellas durante un largo periodo de tiempo,
apreciaremos que todas se mueven al unísono alrededor de un solo eje, como si formasen parte de
una estructura común que las obligase a realizar vueltas completas diariamente. Si nos dejásemos
guiar por nuestros sentidos, pensaríamos (como los griegos) que no se trata de la Tierra, sino que
la bóveda celeste es la que se mueve a nuestro alrededor. Como todas las estrellas se mueven al
mismo tiempo, asimismo creeríamos que no son más que ‘puntos brillantes’ en una cúpula firme.
Dejando a un lado dichos movimientos regulares, resulta tarea complicada apreciar de un simple
vistazo otras alteraciones en los cuerpos celestes. Esta regularidad contrasta con la diversidad de
alteraciones que nos encontramos en la Tierra; de hecho, este motivo provocó que los primeros
filósofos pensasen que nuestro planeta y el cielo eran mundos completamente diferentes, pese a
que debían integrarse en una explicación global de la estructura del Universo.
3.1 La Tierra
El método para explicar la forma de nuestro planeta y encontrar una justificación racional a su
diversidad se convirtió en la principal preocupación de los primeros filósofos.
Nuestros antepasados estaban plenamente convencidos de que la gran diversidad de sustancias
que poseía la Tierra escondía una explicación bien sencilla: todas procedían de la transformación
de uno o más elementos, que podríamos considerar como los principios de la realidad. Durante la
Grecia Antigua proliferaron diversas teorías sobre la naturaleza y el nombre de dichos principios,
pero todas las hipótesis son fácilmente reducidas a dos principales:
El Principio Básico o Elemental. Los filósofos de la escuela de Tales de MiletoVII
coincidieron en considerar que las sustancias derivaban de un principio único y natural
llamado arkhé. Todo provenía de las transformaciones sucesivas de este principio, aunque
las opiniones ya no eran del todo homogéneas en cuanto se consideraba la naturaleza
atribuida a este principio. Es decir, en un ejemplo práctico, lo que para Tales era agua,
para AnaxímedesVIII
se trataba de aire.
Los Cuatro Elementos. Esta doctrina consistía en afirmar que todo se forma en base a
una mezcla de cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. La única diferencia palpable en
cada sustancia sería la cantidad de concentración de cada componente en cada materia.
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La forma de la Tierra
La información que reciben nuestros sentidos hizo
creer a los primeros filósofos que la Tierra era plana y
que estaba envuelta por el océano. Cabe decir que no
tardaron demasiado en crear comunidades y escuelas,
como la pitagórica (una de las más conocidas), que en
el siglo V a.C. y gracias a toda una seria de
observaciones ya dedujeron que el planeta donde
habitaban tenía forma esférica. Un experimento
práctico trataría de observar lo primero que dejamos de
divisar cuando un barco se aleja de la costa, el casco (el
armazón, la estructura interna), y ya al final, vemos
desaparecer las velas. Este hecho sólo se puede
explicar si la Tierra es esférica. Además, los eclipses
lunares permiten comprobar que la sombra que la Tierra
proyecta sobre la Luna tiene un contorno circular.
3.2 El cielo
Una explicación del cielo coherente con las concepciones culturales y religiosas de la Grecia
antigua debía concentrar las siguientes características:
El movimiento de los cuerpos celestes debe ser circular porque éste es el movimiento más
perfecto y, por tanto, el único posible adecuado a unos seres divinos como son los astros.
Geocentrismo: la Tierra debe ser considerada inmóvil y situada en el centro del
Universo, ya que en nuestra observación cotidiana de la realidad parece que nuestro
planeta permanezca estático mientras que el Cosmos se organiza a su alrededor.
El Universo debe entenderse como limitado, en su extremo más alejado de la Tierra, por
la esfera de estrellas fijas, que constituiría una especie de cúpula en la cual los astros
permanecerían incrustados.
Ilustración 4 Modelo de la Tierra antes de
que se adoptara la evidencia de su forma
esférica
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Esta visión del mundo parece la más adecuada si nos guiamos por nuestros sentidos. Porque
cuando vemos que el Sol y la Luna se mueven no hay indicador alguno que nos permita apreciar
que es el planeta azul el que propiamente se mueve alrededor del Sol. A pesar de todo, esta
concepción del Universo traía algunos problemas. El más grave de todos fue bautizado como “el
problema de Platón” por el historiador Gerald Holton, quien lo formulaba de la siguiente manera:
Platón (s. IV a.C.), según se explica, planteaba el
problema a sus alumnos en los siguientes términos: Las
estrellas –consideradas como eternas, divinas e
inmutables- se mueven alrededor de la Tierra realizando
una vuelta al día, como se puede apreciar, y siguiendo la
trayectoria más perfecta, el círculo. Exceptuando que hay
unos cuerpos celestes que, si los observamos a lo largo de
un año, parecen errantes por el cielo, casi en desorden,
recorriendo trayectorias anuales poseedoras de una
desconcertante irregularidad. Son los planetas. Es seguro
que ‘realmente’ deben moverse de alguna forma,
siguiendo círculos ordenados o bien combinaciones de
ellos. ¿Si tomamos el movimiento circular como axioma,
cómo podemos interpretar las observaciones del
movimiento planetario? ¿O bien, usando una frase
contemporánea, cómo ‘salvar las apariencias’? El
problema de Platón, tan importante, se puede plantear de
la forma siguiente: “Determinar qué clases de
movimientos (circulares) uniformes y ordenados deben
asignarse a cada uno de los planteas para explicar sus
trayectorias anuales, aparentemente irregulares.”
Holton, G. Introducción a los conceptos y teorías de las
ciencias físicas.
Ilustración 5 Gerald Holton (Berlín, 1922; 92 años)
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Eudoxo de CnidoIX
, discípulo de Platón, encontró una solución al problema: la teoría de las
esferas homocéntricas. Su tarea consistió en introducir un complejo sistema de veintisiete esferas
con un centro común que coincidía con el centro de la
Tierra. Dichas esferas eran cristalinas y transparentes,
concatenadas las unas dentro de las otras como si se
tratase de muñecas rusas y, asimismo, cada una de
estas se movía sobre sí misma con un eje de rotación
diferente. El movimiento de cada planeta era el
resultante de su vínculo con grupos de cuatro esferas,
los movimientos rotatorios de los cuales se
sobreponían al mismo planeta, y así se producían los
azarosos movimientos planetarios. Un ‘movimiento
complejo’ se explicaba pues como la suma de
diversos desplazamientos simples
3.3 Aristóteles
La cosmología aristotélica se halla en las primeras fases de su pensamiento y la entablamos como
la cosmovisión por excelencia del mundo antiguo. Transcendentalmente influido por Platón,
Aristóteles publicó sus ideas fundamentales en sus obras Sobre el cielo, a la vez en Sobre la
generación y la corrupción y asimismo en libros de física, donde el filósofo griego deja al
descubierto sus ideales de un Universo finito y eterno, creando cierta analogía con las obras del
dualismo platónico, siempre guardando características bien distintas.
La Tierra está en el centro del Universo, alrededor de las regiones del agua, el aire y el fuego.
Todo el cielo se mueve en círculos en torno a la Tierra que es esférica e inmóvil. Aristóteles
ofrece múltiples argumentos a favor de la inmovilidad de nuestro planeta, aunque Aristarco de
SamosX propondrá la posible verdad de que la Tierra puede moverse alrededor del Sol.
El Universo es único y limitado. Fuera del mundo no hay nada, ni siquiera un vacío ambiental.
Aristóteles distingue dos tipos de movimiento, el natural y el violento. El violento necesita una
causa eficiente exterior. Todo lo que se mueve es debido a algo, que debe estar a su vez en
movimiento, y éste cesa cuando cesa la acción del motor. Aristóteles afirma la existencia de un
primer motor, el ser «más divino». Esta concepción dominará la Física hasta la formulación del
principio de inercia en la época moderna.
Ilustración 6 Modelo geocéntrico del Universo
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Siguiendo la cosmología aristotélica vamos a diferenciar, por lo tanto, entre dos áreas del Cosmos
que no son reductibles la una a la otra: el mundo sublunar y el supralunar.
3.3.1 El mundo sublunar (terrestre)
El mundo donde vive el ser humano, la Tierra.
Para Aristóteles, posee una forma esférica, es muy reducida y ocupa una posición central en el
Universo. Este mundo está limitado por la Luna, que constituye la frontera entre las dos regiones:
la sublunar y la supralunar.
Está establecido por los cuatro elementos anteriormente mencionados: tierra, agua, aire y fuego.
Cada uno tiene un sitio que le pertenece en el Universo. Si se encontrasen en estado puro, se
organizarían en esferas concéntricas con el siguiente orden: la tierra permanecería en el centro,
encima se encontraría el agua, luego el aire y, finalmente, el fuego. Los cuatros elementos tienden
de manera natural a recuperar su posición, es por eso que les caracteriza un movimiento natural
de carácter rectilíneo, que se puede producir en dos sentidos: descendiente, en el caso de la tierra
y el agua (por su condición de peso), y ascendiente en el caso del aire y el fuego (por su
condición ligera). Dado que el mundo sublunar lo componen sustancias que se identifican como
compuestos o bien mezclas de dichos elementos, según la proporción que tengan, les
corresponderá un movimiento natural rectilíneo de un signo o del otro. Ahora bien, en la región
sublunar no solamente podemos observar movimientos de ascenso y descenso, sino que se da la
existencia de cambios y transformaciones de otro tipo. ¿Por qué se producen tales
transformaciones? Siempre según Aristóteles, todo movimiento que no sea natural necesita una
causa que lo justifique. Es por este motivo que dicho filósofo tuvo que recurrir al movimiento que
tiene cabida en la región celeste. El movimiento de rotación de la esfera de cuerpos fijos se
traslada, por fricción, de una esfera a la otra hasta llegar a la Luna, que lo transmite al terreno
sublunar. Este movimiento produce la mezcla de los elementos principales y, por ende, hace que
se generen y se corrompan los cuerpos. Una vez ya creados, estos nuevos elementos derivados
actúan como causas agentes inmediatas de otros cambios.
3.3.2 El mundo supralunar (celeste)
Nos referimos al mundo supralunar como el sector que hay más allá de la esfera de la Luna y que
por lo tanto fija su límite en la cúpula de estrellas fija, A diferencia del mundo sublunar, el
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supralunar se compone de un quinto elemento, el éter. Se trata de un componente de la naturaleza
divina: perfecto, puro, inalterable y sin peso. Es por este motivo que el mundo supralunar era
eterno e inmutable. La estructura de dicha región sigue el modelo de las esferas homocéntrica de
Eudoxo de Cnido. Estas esferas existen realmente y se comportan como el éter, solo que
únicamente son visibles en las regiones en las que el éter se concentra formando los cuerpos
celestes. Cada esfera se mueve con un movimiento circular uniforme, que se transmite por la
fricción de unas esferas con las otras, y esto produce como resultado los movimientos
complicados de los planetas.
¿Ahora bien, cuál es la causa del movimiento circular uniforme de las esferas de éter? Aristóteles
postula, para responder a la pregunta y como la causa final de todo el movimiento que se produce
en el Universo, la existencia de un Primer Motor Inmóvil.
.
Ilustración 7 Modelo de Universo a los ojos de Aristóteles
(Imagen: http://plqhq.blogspot.com.es/2011/03/aristoteles-sobre-la-naturaleza.html)
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El movimiento natural no requiere un motor exterior. En el mundo sublunar, los cuatro
elementos, tierra, agua, aire y fuego, y sus compuestos se mueven por sí mismos hacia su lugar
natural, es decir, hacia arriba o hacia abajo. En el mundo supralunar, los astros compuestos por el
quinto elemento ya mencionado, el éter, se mueven de manera perfecta, circularmente, en sus
esferas eternas. Se explican los movimientos aparentes de los planetas mediante cincuenta y cinco
esferas celestes, a las que se suma la esfera de las estrellas fijas. El movimiento es eterno. La
concepción aristotélica de la naturaleza y el cambio genera la imagen de un Universo finito en el
espacio, eterno en el tiempo, esférico geocéntrico, heterogéneo y ordenado teleológicamente.
Dicha concepción se extenderá hasta la llamada revolución científica del siglo XVII.
El éter
Es una substancia divina e indestructible; su espacio natural son los cielos, donde ocupa
las estrellas y otros cuerpos celestiales. El éter es el quinto elemento, donde el agua, el
aire y el fuego ocupan lugares intermedios. Se trata de una hipotética sustancia
extremadamente ligera que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un
fluido. Bajo la mirada de Aristóteles, es el elemento material del que estaba compuesto el
llamado mundo supralunar, mientras que el mundo sublunar está únicamente formado por
los famosos cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego.
A diferencia de éstos, el éter es para Aristóteles un elemento más sutil y más ligero, más
perfecto y, sobre todo, su movimiento natural es circular, a diferencia del movimiento
natural de los otros cuatro, que es rectilíneo.
Actualmente se llevan a cabo estudios para relacionar el éter de Aristóteles con las teorías
existentes de materia y energía oscuras, donde dicho elemento supone una misteriosa
analogía con nuestros conocimientos del Universo.
3.4 El Universo ptolemaico
El Universo que plantea Ptolomeo no difiere demasiado del planteado por Aristóteles. En el siglo
II de nuestra era, el Almagesto de Ptolomeo, propone una teoría donde las esferas de éter de
Aristóteles son reemplazadas por líneas geométricas. Conocemos poco sus antecedentes, con la
excepción de Hiparco de NiceaXI
. Con Ptolomeo el sistema se complica aún más con la intención
de explicar los movimientos aparentes de la Luna y, especialmente, los del planeta Mercurio. Con
dicho filósofo culmina y acaba el desarrollo de la cosmovisión antigua, entrando en un largo
periodo de decadencia durante la mayor parte de la Edad Media, una era dominada por los
astrólogos.
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3.4.1 El Almagesto
Ptolomeo inicia su Almagesto bajo la visión del mundo a ojos de Aristóteles. Veamos sus
intenciones:
“La discusión [de su obra] cubre las siguientes materias: el cielo tiene forma esférica y se mueve
como una esfera; la Tierra también es esférica […] y está situada en el medio de los cielos de los
que es el centro; su tamaño es como un punto comparada con la esfera de estrellas fijas y no
tiene ningún tipo de movimiento”.
Ptolomeo pasa a describir su mundo rigiéndose estrictamente por las observaciones realizadas por
científicos anteriores a su persona. A sus ojos pues, todos los astros se mueven con un
característico movimiento circular alrededor de la Tierra de este a oeste, describiendo círculos
paralelos entre ellos.
Una de las principales razones del porqué de esta creencia se basaba en el movimiento, siempre
desde su punto de vista, circular de las estrellas circumpolares. En aquel entonces solo hacía falta
observar cómo las estrellas rotaban sobre un mismo punto y además debían mantener siempre su
posición, puesto que de darse el caso contrario se alejarían o acercarían produciendo cambios de
tamaño. Para hacer frente a las críticas que pudieran surgir, Ptolomeo declaró que un posible
cambio de tamaño aparente en una estrella se podría deber a que “las exhalaciones de humedad
que rodean la tierra se interponen entre
el observador y los astros”.
Otra hipótesis que corrobora la
concepción de la esfericidad de los cielos
sería que, en algún otro caso, sería
imposible explicar el funcionamiento de
los relojes de sol. Además, al ser el
círculo la figura plana asociada a un
movimiento más libre, la trayectoria de
los astros no podría ser otra que ésta.
Una vez introducido el Universo de
Ptolomeo, el Almagesto pasa entonces a
argumentar la esfericidad de la Tierra. La razón principal se respalda en que los cuerpos celestes
del Sol y la Luna no se ponen al mismo tiempo en todos los lugares de nuestro planeta, de hecho,
lo hacen más temprano a medida que nos dirigimos hacia el este. Asimismo, los famosos eclipses
Ilustración 8 El Almagesto de Ptolomeo
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lunares no se producen al unísono en toda la superficie de la Tierra, es decir, un observador
situado en occidente lo percibirá antes que uno observando el cielo desde oriente.
Ninguna de estas observaciones tendría sentido si no fuera porque la distancia entre los dos
observadores es proporcional a las diferencias horarias en cada punto, hecho que únicamente se
puede dar en una superficie regular. La Tierra es esférica.
El siguiente paso de Ptolomeo trata de situar la Tierra en el centro del Universo, de todo. Para
ello, el filósofo elabora una serie de hipótesis para tratar de disipar cualquier tipo de cuestión
existente al respecto.
Primera hipótesis: prácticamente se basa en que la Tierra no está en el eje de rotación
diaria (perpendicular al ecuador) pero se encuentra equidistante de los polos. En este caso,
el horizonte divide la esfera en dos hemisferios, es decir, se podría dar la posibilidad de
que el día y la noche durasen exactamente las mismas horas. Asimismo, los equinoccios
no se producirían entre los solsticios de verano e invierno.
Ilustración 9 Primer modelo teórico de Ptolomeo
(Fuente: DORCE, Carlos. Ptolomeo, el Astrónomo de los Círculos)
Segunda hipótesis: la Tierra se encuentra en el eje de rotación pero desplazada hacia uno
de los polos. El hemisferio divide el planeta azul en dos mitades desiguales y, además,
todos los círculos del cielo quedarían mal divididos. Con todo, sabemos con certeza que
esta hipótesis resultaría inviable porqué cuestionaría la presencia de los seis signos
zodiacales que vemos cuando echamos la mirada hacia el Cosmos durante la noche.
- 21 -
Ilustración 10 Segundo modelo teórico de Ptolomeo
(Fuente: DORCE, Carlos. Ptolomeo, el Astrónomo de los Círculos)
Tercera hipótesis: la Tierra no se encuentra en su eje de rotación habitual y tampoco es
equidistante de los polos. La curiosidad reside en que dicha teoría se encuentra respaldada
por las dos anteriores, es decir, las anteriores hipótesis también tienen cabida en esta
tercera.
Ilustración 11 Tercer modelo teórico de Ptolomeo
(Fuente: DORCE, Carlos. Ptolomeo, el Astrónomo de los Círculos)
- 22 -
CAPÍTULO IV: LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA
4.1 Newton, el genio de la manzana
Nacido en la aldea de Woolsthorpe el 4 de enero de 1643, Isaac Newton fue un físico, filósofo,
teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae Naturalis Principia
Mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de la gravitación
universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre.
Johannes KeplerXII
encontró sus tres leyes basándose en las observaciones de Tycho BraheXIII
,
aunque sin lograr entender el principio subyacente a todas ellas. Dichas leyes del movimiento le
sirvieron a Isaac Newton para demostrar que el movimiento planetario se debía a la fuerza que el
Sol ejercía sobre estos. El conocimiento de las leyes mencionadas llevó a Newton a dar a luz su
famosa Ley de la Gravitación Universal:
Ilustración 12 Sir Isaac Newton (1643 - 1727)
«La fuerza de atracción entre dos
cuerpos materiales cualesquiera, o
fuerza gravitatoria, es directamente
proporcional al producto de sus masas
e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia que separa
sus centros.»
Sir Isaac Newton
“La unidad es la variedad y la variedad en la unidad es la ley suprema del Universo”
Sir Isaac Newton (1643-1727)
- 23 -
Mediante la ley de la gravitación universal, Isaac Newton fue capaz de explicar todos los
movimientos naturales de cualquier tipo, desde la caída de los objetos hasta los movimientos
planetarios; todo, siguiendo un mismo enunciado. Dicha ley afirmaba que dos cuerpos se atraen
con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de su distancia y directamente
proporcional al producto de sus masas. Este enunciado no solo ponía fin a la distinción
aristotélica entre los mundos supralunar y sublunar, sino que presentaba lo que iba a ser el ideal
de la nueva ciencia; el carácter universal, es decir, aplicable a todos los fenómenos sin excepción,
y su capacidad predictiva.
La ley de gravitación de Newton se convertía en el modelo referente de la nueva ciencia.
4.2 Una nueva cosmovisión
Si el cambio que experimentó la ciencia en los siglos XVI y XVII debe nombrarse revolución
científica es porque las consecuencias trascienden principalmente el terreno puramente científico,
dando origen a una nueva visión del universo y del ser humano. Denominamos al mecanicismo y
al determinismo como las principales características de esta cosmología.
Determinismo: el universo es predecible teóricamente. Es un proceso mecánico, como
todos los fenómenos naturales, y las leyes newtonianas determinan completamente su
evolución, que podemos predecir en la medida que tengamos datos exactos y podamos
procesar toda la información. Como no existe una posibilidad práctica de realizar una
predicción exacta (por el elevado número de elementos que se encuentran involucrados,
además de la precisión finita de nuestros instrumentos de medida), solo podemos ofrecer
una descripción aproximada de la realidad. Con todo, todas las leyes de la naturaleza son
totalmente deterministas y necesarias ergo nos vemos obligados a utilizar también las
leyes estadísticas que a la vez son probabilísticas y convencionales, es decir, leyes
formuladas atendiendo solo a su utilidad para describir los fenómenos naturales.
Mecanicismo: se debe al éxito de la mecánica newtoniana cuando se trata de explicar los
fenómenos físicos fundamentales como el movimiento de los cuerpos del sistema solar, la
caída de los cuerpos, las mareas… Dicha notoriedad fue tan inmensa que se instituyó
como el paradigma de la explicación científica, otorgando la base matemática que
consagraba definitivamente la nueva perspectiva de concepción de la realidad; la idea del
- 24 -
mundo visto como una maquina grande y perfecta, comparable a un mecanismo de
relojería (cabe destacar que dicha metáfora de ‘mecanismo de relojería’ nunca fue
mencionada por el propio Newton). Por lo tanto, se intenta demostrar la realidad
atendiendo únicamente a las causas materiales; no hay manera de demostrarlo mediante el
uso de la razón, es decir, como hipótesis de trabajo que guíe la investigación, se puede
suponer que existe una finalidad o por contraste que no la hay, pero nunca se puede
afirmar o negar con total certeza.
Por otra parte, cabe destacar una serie de rasgos característicos más subjetivos que los recién
mencionados pero no por ello menos importantes: la merma del papel de Dios en la cosmología,
la importancia de la naturaleza, el poder de la razón y la inseguridad del ser humano en un
universo probablemente infinito.
La merma del papel de Dios: la ciencia que resulta de la revolución científica no niega
en absoluto la existencia de Dios, aunque desvincula el estudio del universo del estudio de
la existencia de la divinidad. Los científicos reducen el papel de Dios al de creador y
diseñador de la ‘máquina del mundo’. Con todo, aunque la constatación científica de la
perfección del universo puede servir para ensalzar la gloria de un posible creador divino,
también se puede utilizar para crear la inercia necesaria para dar el paso hacia el ateísmo.
Científicos tales como Ludwig FeuerbachXIV
declararon que “concentrar el corazón y el
alma en lo más sensible es negar, de hecho, toda realidad suprasensible”, propiciando así
un paso hacia la evidencia de la inexistencia de un ser divino.
La importancia de la naturaleza: durante la Edad Media, solo Dios y el ser humano
ostentaban una posición privilegiada en el conjunto de la realidad. Ahora esta posición
también le pertenecía a la naturaleza. Desde el momento que Dios creó y le proporcionó
sus leyes, evoluciona por sí misma de forma autosuficiente, sin requerir ningún tipo de
intervención divina.
La inseguridad del ser humano: el hombre comprende que ocupa un espacio diminuto
en un Universo posiblemente infinito. No existe certeza absoluta de que el Cosmos haya
sido diseñado con una finalidad exclusiva de favorecer al ser humano. La ausencia de una
finalidad global evidente en el universo causa en las personas un sentimiento de
inseguridad, muy parecida a la que Blaise PascalXV
expresaba cuando se sentía ‘asustado’
por el “silencio de estos espacios infinitos”.
- 25 -
El poder de la razón: si se considera firmemente el determinismo de las leyes físicas, el
ser humano se siente más poderoso por el simple hecho de haber conseguido entenderlas;
de hecho, cree que puede conocer la estructura de las leyes del universo siguiendo su
propia razón. Es así que se considera que el destino más elevado del ser humano es hacer
uso de la razón, considerada ilimitada. Esta confianza en el poder de la razón atenúa el
sentimiento de inseguridad frente a la inmensidad del Universo nombrado anteriormente.
4.3 El Universo infinito de Newton
Pese a que la física de Newton celebró sus mayores triunfos en la mecánica celeste, también se
aplicaba a la cosmología y dotó a dicha disciplina, por primera vez en su historia, de una
notoriedad científica basada en la ley de la gravitación universal. El universo newtoniano, tal
como lo presentaba en sus primeros años, consistía en una multitud de estrellas dispersas sobre un
espacio infinito.
“Aunque la ley de gravitación gobernaba el cosmos de Newton, el verdadero gobernante era
Dios, quien nunca estuvo ausente de la mente de Newton y sus contemporáneos”1
En los comienzos de su carrera, Isaac Newton se dedicó a estudiar las teorías de DescartesXVI
solo para demostrar que eran incompatibles de acuerdo con las leyes planetarias de Johannes
Kepler. Dicho hecho fue el encargado de catapultar a Newton en una profunda investigación que
le llevaría a elaborar la ley universal de la atracción gravitatoria. Para ese joven científico la ley
de las áreas de Kepler implicaba que el Sol debía ejercer una fuerza sobre los planetas que
variaba con la inversa al cuadrado de la distancia.
Isaac Newton empezó entonces a elaborar su obra más destacada, que llevaría a comprender de
un modo más cercano su explicación matemáticamente formulada de todos los fenómenos
celestes conocidos, basada en un único conjunto de leyes físicas: Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica, publicada en el verano de 1687.
En un pasaje de su obra, Sir Isaac Newton declaró que «si no fuera por estos principios, los
cuerpos de la Tierra, los planetas, los cometas, el Sol y todas las cosas en ellos, se enriarían y se
congelarían, convirtiéndose en masas inactivas; y toda putrefacción, generación, vegetación y
vida cesarían, y los planetas y los cometas no permanecerían en sus orbes».
1 Helge Kragh, Historia de la Cosmología, Madrid, Crítica, 2008, p. 113
- 26 -
Ilustración 13 Los Principia de Isaac Newton
Newton creía que las leyes de la naturaleza podrían haber sido diferentes de las que se habían
propuesto desde un principio, y que teóricamente podría darse la existencia de otros mundos
donde se realizaran estas leyes alternativas:
Philosophiae Naturalis Principia
Mathematica, (Principios Matemáticos de
la Filosofía Natural) también conocido
simplemente como Principia, fue una obra
publicada por Isaac Newton el 5 de julio de
1687 a instancias de su amigo Edmond
HalleyXVII
.
La publicación recoge los descubrimientos
de Newton en la mecánica y el cálculo
matemático. Esta obra marcó un punto de
inflexión en la historia de la ciencia y es
considerada, por muchos, como la obra
científica más importante de la Historia.
En los Principia Newton definió su teoría
el espacio absoluto de la siguiente forma:
«El espacio absoluto por su propia
naturaleza y sin relación externa
permanece siempre similar e inmutable».
Fuente:
http://www.es.wikipedia.org/wiki/Philoso
piae_naturalis_principia_mathematica
«Y puesto que el Espacio es divisible in infinitum, la materia no está necesariamente en todos
los lugares, también podría admitirse que Dios puede crear partículas de materia de diversos
tamaños y figuras, y en diversas proporciones al espacio, y quizá de diferentes densidades y
fuerzas, y que con ello varíen las leyes de la naturaleza, y formen mundos de varios tipos en
varias partes del Universo».
Sir Isaac Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)
- 27 -
Cabe destacar que el universo ideado por Newton estaba lejos de parecerse a una máquina
perfecta o un Universo mecánico. Newton, propiamente hablando, nunca mencionó la imagen del
mecanismo de relojería, a diferencia de otros científicos de la época como LeibnizXVIII
, que creían
que un Dios perfecto había creado un mundo perfecto. Samuel Clarke, portavoz de Newton en la
controversia establecida con Leibniz, ponía en boca de su superior que “la idea de que el mundo
es una gran máquina que marcha sin la intervención de Dios, como un reloj que continúa su
marcha sin la asistencia de un relojero, es la idea del materialismo y el destino y tiende a excluir
del mundo la providencia y el gobierno de Dios”.
A lo largo del siglo XVII la cosmología no fue únicamente una ciencia reservada a la astronomía.
Asimismo, se abrió hacia otros campos como la geología, con los intentos de entender la
formación de la Tierra y los cambios en su superficie.
4.4 El espacio absoluto y el cubo de Newton
En 1689, Isaac Newton quiso demostrar que el universo sí contenía materia, era algo, dándole el
nombre de espacio absoluto. Para dar credibilidad a esta afirmación, al matemático inglés solo le
hizo falta emplear un cubo, una cuerda y un poco de agua.
Newton cogió el cubo, lo llenó de agua y lo ató con la cuerda a una barra fija. A continuación,
retorció la cuerda lo más que pudo y la soltó. A medida que el cubo giraba cada vez más y más
rápido, el agua se mantenía en reposo, girando con el cubo pero no respecto al cubo, es decir, que
no tenía movimiento independiente y su superficie permanecía
plana. Con el tiempo, el movimiento del cubo se transfería al
agua, haciendo que ésta comenzase a girar formando un
remolino. La superficie del agua se transformaba y ahora
tenía forma cóncava, debido a la que la fuerza del giro
del cubo empujaba el agua contra sus paredes.
Con esto, Newton se preguntó: ¿Cómo distinguir entre
algo que se mueve y algo que no? Clara respuesta:
tomando como referencia algo que se mueve, es decir,
que el movimiento solo existe, se percibe, con respecto a
algo. En el espacio sucede exactamente lo mismo; no hay
rápido sin lento ni arriba sin abajo.
Isaac Newton quiere hacernos ver que el agua no se mueve respecto al cubo dado que sus tiempos
no coinciden, ya que cuando el cubo se mueve, el agua aún no. Y viceversa, cuando el cubo ya se
Ilustración 14 El efecto del cubo de agua
de Isaac Newton
- 28 -
ha parado, el agua sigue moviéndose. Entonces, el agua gira con respecto al espacio absoluto. Si
el espacio no existiera, no habría referencia para el movimiento, no habría movimiento. Así pues,
el espacio es algo que yace en reposo absoluto.
En este punto el movimiento pasa a considerarse relativo, siempre en relación a la materia. En
otras palabras, sin la existencia de dicha materia no existiría el espacio ni por ende el
movimiento. Más adelante Albert Einstein negará dicha teoría.
- 29 -
CAPÍTULO V: LA RELATIVIDAD
Por el momento, todas las leyes del universo se basaban en la concepción de Newton de espacio
absoluto. Como hemos dicho, el movimiento es relativo y solo existe en relación a la materia. Si
no hay espacio, no hay movimiento. A partir de Albert Einstein (1879 – 1955), todo es relativo.
Se niega la teoría del movimiento y reposo absolutos y se unifica el espacio y el tiempo. El
universo ya no es algo independiente ni inmóvil.
Al suprimir la noción de espacio absoluto, la teoría de la relatividad instaura la noción de un
único cuadro aceptado para la descripción de los fenómenos naturales, el continuo espacio-
tiempo.
Einstein descubrió que se hacía necesario reformar a fondo las leyes gravitatorias establecidas por
Newton, llegando a la conclusión de que la gravedad que yacía en el espacio-tiempo presentaba
una radical con dichas leyes. La cosmología se vio afectada por un cambio de paradigma con la
teoría de la relatividad de Einstein. Dicha teoría rompía con las concepciones de la física clásica,
ya que daba por sentada la inexistencia de un espacio y tiempo absolutos e independientes.
El espacio-tiempo depende siempre de la velocidad en la que se encuentre.
Este hecho supone un gran impacto para el sentido común del hombre hasta llegar a plantear que
se podría dar el caso de que el tiempo transcurriera de manera diferente para dos observadores
que viajasen a velocidades diferentes. Asimismo a causa de esta relatividad entre espacio y
tiempo, es necesario considerar que existe una dependencia entre la dimensión temporal y
espacial para poder dar una explicación a este universo, ya que los cambios en una dimensión
deben afectar inevitablemente a la otra. Espacio y tiempo componen entonces un continuo
cuatridimensional.
El espacio es ahora un tejido que puede estirarse y doblarse, la gravedad es la propia forma del
espacio-tiempo, es decir, con Einstein el espacio no solo se volvió real, sino flexible. Emerge una
nueva línea de pensamiento del Universo.
Después de este descubrimiento el espacio ya no se considera un espacio estático. De hecho,
Einstein predice que una forma de certificar su teoría seria viajar hasta el borde de un agujero
negro y observar cómo la gravedad de éste es tan grande que puede absorber la red del espacio-
tiempo.
Más adelante se introducirá la teoría que propone la existencia de la energía oscura, un principio
revolucionario que confirma la existencia de una materia que estira el tejido del universo y separa
las galaxias, conformando el 70% del Cosmos. Albert Einstein ya predijo en su momento que
- 30 -
existía una fuerza que separa las galaxias ya que, según las matemáticas, el universo debía
expandirse o contraerse. En aquel entonces pues, Einstein revisó sus ecuaciones para crear una
fuerza que modificase el tejido espacial, llamándola constante cosmológica.
Siguiendo las propuestas de Albert Einstein, Edwin Hubble descubrió que el universo no es
estático, sino que se expande gracias a la fuerza explosiva del Big Bang. Ya no hacía falta
modificar las ecuaciones de Einstein.
Nadie sabe lo que es la energía oscura. ¿Es una fuerza constante o cambia con el tiempo? Si la
energía oscura continuase separando las galaxias cada vez más el universo se convertiría en un
espacio frio, oscuro y solitario. Otra posibilidad que se podría dar es que la denominada energía
oscura se volviese tan fuerte que lo desgarrase todo y desintegrase por completo cualquier tipo de
materia.
Por analogía, podríamos comparar nuestra concepción de la energía oscura con la predicción del
quinto elemento, el éter, presentada por nuestros antepasados y mencionada anteriormente.
5.1 Einstein tenía razón
Para lograr demostrar la flexibilidad de espacio y por ende los principios de la teoría de la
relatividad propuesta por Einstein, se llevó a cabo un experimento del cual sus resultados han
sido comprobados recientemente.
La idea de este experimento era tan ‘simple’ como colocar un giroscopio en órbita alrededor de la
Tierra, con el eje de giro apuntando hacia alguna estrella distante, para que sirviera como punto
de referencia fijo. El giroscopio debía estar libre de fuerzas externas para optimizar al máximo su
precisión, así que el eje del mismo debía estar apuntando a la estrella hasta el fin de los tiempos.
Pero si es cierto que el espacio se estira y se dobla, con el paso del tiempo la dirección del eje del
giroscopio debería mostrar alguna modificación, cambiar su posición. En caso de que se
produjera dicho fenómeno, sería posible certificar, por partida doble, la curvatura del espacio
tiempo y a la vez llegar a medirla.
Según los cálculos obtenidos de este grandioso experimento, la torsión del espacio-tiempo hace
que los giroscopios enfocados a la estrella (un total de cuatro) modifiquen su posición 0,039
segundos de arco al año; un segundo de arco es el equivalente a la 1/3600 parte de un grado. Para
demostrar la precisión de los giroscopios empleados para el experimento, podemos calcular que
medir tal cambio de posición sería equivalente a determinar el grosor de una hoja de papel vista
desde una distancia de 191 kilómetros.
- 31 -
5.2 La realidad de los agujeros negros
Las teorías actuales del funcionamiento del Universo nos pueden llegar a decir que todo lo que
vemos y experimentamos puede ser una proyección de información almacenada en una superficie
bidimensional. ¿Es el universo un holograma? La muestra de esta pregunta procede de un agujero
negro. Hay hipótesis que proponen que una pieza que absorbiese un agujero negro grabaría su
información en la superficie del agujero permanentemente. Entonces, técnicamente habría dos
piezas. Siguiendo dicho planteamiento, se puede captar lo que pasa dentro del agujero negro
basándonos en el exterior. ¿Sobrecogedor, verdad? El espacio del interior de un agujero negro se
rige por el mismo que el exterior.
Ilustración 15 Descripción gráfica del experimento llevado a cabo por la NASA
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CAPÍTULO VI: LA CONQUISTA DEL ESPACIO
Tras el establecimiento de las leyes actuales del Universo de la mano de Albert Einstein, el ser
humano ha desarrollado un afán por ir más allá y adentrarse en el Sistema Solar, empezando por
salir de esta bola de polvo llamada Tierra. No está de más que hagamos un breve repaso por esta
emergente trayectoria antes de adentrarnos en el sector aeroespacial de nuestros días.
Todo empezó con la carrera espacial, de la que vamos a destacar los hechos más relevantes, como
el primer viaje del hombre al espacio y la conquista de la Luna en 1961 y 1969, respectivamente.
Ilustración 16 Estampa de Yuri Gagarin, primer humano en viajar al espacio exterior, a bordo de la nave Vostok I (1961)
Ilustración 17 Tripulación del Apolo XI, de derecha a izquierda: Edwin Aldrin, Michael Collins y Neil Armstrong (1969)
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Cabe mencionar brevemente el recorrido de la exploración espacial que tantos logros nos ha
proporcionado, destacando los siguientes.
Ilustración 18 Voyager 2 (NASAXIX, 1977 - Actualidad); Explorar por primera vez los planetas del Sistema Solar que se encuentran más allá del Cinturón de Asteroides
Ilustración 19 Programa Viking (NASA, 1975 - 1980); Primer aterrizaje en Marte y estudio de su superficie
Ilustración 20 Misión STS-31 - Telescopio Espacial Hubble (NASA, ESAXX, 1990 - Actualidad); Posicionamiento en órbita del observatorio astronómico que permite a la humanidad observar en profundidad el espacio exterior
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Ilustración 21 Vosjod 2 (FKAXXI, 1965); Primer paseo espacial realizado por el hombre
Ilustración 22 Estación Espacial Internacional, ISS (NASA, FKA, ESA, CSAXXII, JAXAXXIII, 1998 - Actualidad); Construcción de un centro de investigación internacional que orbita la Tierra
Ilustración 23 Sputnik 1 (FKA, 1957); Primer satélite artificial puesto en órbita. Inicio de la carrera espacial
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Ilustración 24 Mars Science Laboratory, (NASA, 2012 - Actualidad); Misión llevada a cabo con el fin de determinar si existió vida alguna vez en Marte, determinar su clima y su geología y prepararse para su futura exploración
EUROPEAN SPACE AGENCY: SPACE FOR EUROPE
Tras este recorrido a través de las hazañas más destacadas del hombre en cuanto a la exploración
espacial hasta la actualidad, nos aproximamos, a través de la Agencia Espacial Europea (ESA), al
momento presente de la industria aeroespacial, el futuro de la humanidad.
Todo empezó un 7 de enero de 2014, cuando establecí contacto con Juan de Dalmau, director de
comunicaciones de ESTECXXIV
, quien me introdujo la ESA desde un punto de vista más cercano,
concretamente el sector astronáutico de la Agencia. Las conversaciones previas por medio de
emails con Juan de Dalmau me permitieron acceder a informaciones y documentos gracias a los
cuales dispuse ya de material para preparar una futura visita a la sede de este organismo en
Madrid. No hay palabras para agradecer el trato y la ayuda que me brindaron desde el principio.
Ilustración 25 Material procedente de Noordwijk, Holanda, de la mano de Juan de Dalmau
- 36 -
La siguiente etapa de esta aproximación al presente aeroespacial, a través de la ESA, fue el viaje
a Madrid, a la sede del organismo, en mayo de 2014, para conocer a quienes trabajan en sus
diferentes proyectos y su forma de llevarlos a cabo. La estancia en el ‘hogar’ de la industria
aeroespacial en España, concretamente en el campus de Villanueva de la Cañada, a 30 kilómetros
de Madrid, fue una gran experiencia para mí que me permitió vivir de primera mano el trabajo de
la agencia y me ayudó a comprender la cantidad de trabajo que hay detrás de cada descubrimiento
o hazaña que tanto nos asombran.
Todo empezó cuando establecí contacto con Beatriz Arias, integrante del departamento de
comunicación del Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC), quien me propuso la idea de
poder realizar una visita a sus instalaciones en Madrid. Tras unos meses de incertidumbre y
diversos trámites, tuve una oportunidad real de viajar hasta la capital y conocer el campus.
Al llegar, me encontré delante de una inmensa superficie repleta de edificios y antenas de la
altura de un bloque de pisos, impresionante.
Ilustración 26 Una de las dos antenas de Espacio Profundo que gestiona la ESA
Ilustración 28 Estandarte de la Agencia Espacial Europea (izq.)
Ilustración 27 Vía de acceso al campus de ESAC (derecha)
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Tras el recibimiento por parte de Beatriz Arias, asistí, junto con un grupo de estudiantes de la
Universidad Politécnica de Madrid a una conferencia de Javier Ventura-Travesset, director de
comunicaciones de ESAC y portavoz de la ESA en España, basada puramente en la función de la
ESA como institución y sus proyectos actuales y futuros. Hagamos un repaso a la presentación:
¿Qué es la ESA?
La European Space Agency (ESA) es nuestra agencia espacial, la institución espacial de todos los
europeos. La ESA es lo que la NASA para los americanos. Hoy en día, la Agencia Espacial
Europea es una de las principales agencias espacial del mundo.
Como organismo, la ESA fue fundada en 1975 y cuenta con 19 estados miembro. Muchos de
estos países eran demasiado pequeños para llevar a cabo grandes proyectos espaciales por su
cuenta. Por el contrario, unidos pueden jugar un papel crucial en cualquier actividad espacial.
Actualmente, la ESA cuenta con Austria, Bélgica, República Checa, Dinamarca, Finlandia,
Francia, Alemania, Grecia, Irlanda, Italia, Luxemburgo, Holanda, Noruega, Portugal, España,
Suecia, Suiza y Reino Unido como estados integrantes.
España juega un papel importante dentro de la ESA, ya que es uno de sus fundadores y el quinto
país en lo que a importancia se refiere tras Alemania, Francia, Italia y Reino Unido. De hecho,
actualmente, no existe un solo proyecto de la agencia en el que España no colabore activamente
con ingenieros, científicos o bien centros de investigación.
El propósito de la Agencia Espacial Europea se basa en implementar el programa espacial
europeo. La ESA es una de las pocas agencias espaciales en todo el mundo que se atreve a cubrir
todos los aspectos relacionados con el sector aeroespacial: ciencia, tecnología, observación de la
Tierra, cohetes, navegación de satélites, vuelos tripulados y telecomunicaciones. A partir de ahí,
podemos deducir que la agencia abarca una gran cantidad de profesiones entre sus integrantes.
Los programas de la European Space Agency están principalmente enfocados al aumento del
conocimiento que poseemos sobre la Tierra, así como el estudio del Sistema Solar y el Universo
en sí.
La ESA cuenta con 2.200 integrantes procedentes de todos sus estados miembro (200 de ellos
españoles), entre ellos científicos, ingenieros, especialistas en tecnologías de la información y
personal de administración, así como los famosos astronautas.
- 38 -
El organismo de la ESA está repartido en
diversos países. En Europa, la agencia
posee centros en Francia, Holanda,
Alemania, Italia, Reino Unido y España.
También cuenta con su propia base de
lanzamiento en la Guayana Francesa, el
European Space Port, y el Centro Europeo
de Astronautas en Alemania. La agencia
dispone también de oficinas en
Washington, Houston y Moscú, facilitando
las cooperaciones con la NASA y la
Agencia Espacial Rusa.
En España, la ESA administra el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC), como ya
hemos visto antes, en Villanueva de la Cañada (Madrid). ESAC constituye el alma del programa
científico de la Agencia Espacial Europea y se identifica como la sede de los astrofísicos
europeos así como de la exploración del Sistema Solar. La ESA gestiona también en España dos
antenas de Espacio Profundo, cada una de ellas de 35 metros de diámetro, un elemento clave para
las operaciones espaciales a larga distancia.
Asimismo, en la conferencia se tocaron temas estrictamente económicos y de mercado, como por
ejemplo a dónde iba a parar el dinero invertido en la agencia y en forma de qué volvía
directamente a la población.
Para finalizar, nos presentaron brevemente los futuros planes de la agencia, séanse
posicionamiento de nuevos satélites en órbita como exploración espacial. Un consejo: si usted se
presenta para ser astronauta, nunca responda afirmativamente cuando le pregunten si estaría
dispuesto a realizar un vuelo sin regreso a Marte. Cualquier persona con dos dedos de frente
antepone su vida a cualquier circunstancia. ¿Verdad?
Una vez finalizada la presentación, tuve la oportunidad de mantener una conversación con Javier
Ventura, donde valoramos, entre otras cosas, el futuro de la astronáutica.
Ilustración 29 El European Space Port, en la Guayana Francesa
«El turismo espacial será el pan de cada día en menos tiempo de lo que creemos»
Javier Ventura-Travesset
Head of ESAC Communication Office
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Javier me habló sobre los valores que le empujan a formar parte de una institución como la
Agencia Espacial Europea. Antes que todo, se antepone el amor a la ciencia y la tecnología,
precedido por la ética de una empresa que se encarga activamente del cuidado y protección del
medio ambiente, trabajar al servicio de los ciudadanos junto a los mejores ingenieros de Europa,
investigar acerca del Universo. “Causas nobles”. Según el ingeniero catalán, si quieres dedicarte
al sector aeroespacial, debes dejarte guiar por la pasión, sin dejar de lado tu destreza por las
ciencias, ya que, si no es así, el camino a la cima se volverá mucho más complicado.
Tras haber mantenido la conversación con Javier Ventura, me uní de nuevo al grupo e hicimos un
‘tour’ por todo el campus de ESAC. A continuación, podemos ver los lugares más sorprendentes:
Ilustración 30 Una de las antenas pertenecientes al campus de ESAC
Ilustración 31 Logotipo de la Agencia Espacial Europea en el hall del campus
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Ilustración 32 Réplica a escala de un satélite operado por la ESA
Ilustración 34 Reproducción de un satélite anteriormente operado por la agencia
Ilustración 33 Antena de comunicaciones instalada al sur del campus de ESAC
Ilustración 35 Maqueta situada junto a la entrada del edificio principal del campus
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Ilustración 36 Reproducción situada junto al complejo sur de antenas gigantes. El campus está completamente decorado con tales objetos
Ilustración 37 Vista general del Centro Europeo de Astronomía Espacial
Ilustración 38 Colección al completo del material adquirido de la mano del personal de ESAC. Muy agradecido
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La visita a la Agencia Espacial Europea, en particular, significó mucho para mí. Me hizo abrir los
ojos y ver cómo era realmente la industria aeroespacial y el empeño que debía mostrar si algún
día quería saludar a la humanidad desde la Luna.
Mi relación con la European Space Agency ha continuado en los meses transcurridos desde mi
visita. Desde ESAC me han enviado material de investigación de cara a mi trabajo, y sigo en
contacto con las personas que me brindaron la oportunidad de incorporar este importante capítulo
a mi tesis. Una relación que espero que nunca termine.
EL UNIVERSO DESDE MI HABITACIÓN
Allá por el 20 de agosto de 2014, una calurosa tarde de verano, se me presentó una oportunidad
de sentir el Universo desde un punto de vista más particular.
Paseando por las calles de Coll de Nargó, pueblo prepirenaico donde suelo veranear, llamé a la
puerta de Manel Garrabou Forné, un astrónomo aficionado que, con la experiencia de los años, se
ha hecho un hueco en el mundo de la astronomía amateur. Manel me esperaba, él sabía por qué
venía y a raíz de qué, así que se preparó el terreno y me mostró con toda naturalidad su pequeño
rincón de observación espacial. Se trataba de una pequeña torre de dos plantas construida junto a
la casa principal. En la primera planta te encontrabas con un espacio donde se juntaban
estanterías llenas de libros astronomía, una mesa con cuatro ordenadores, pero nada de tecnología
de vanguardia como vimos en Madrid, y un par de pósteres pegados a cada lado de la pared. Se
respiraban muchos años de trabajo y dedicación.
Ilustración 39 El ‘despacho’ de un enamorado del Cosmos
Tras permanecer unos minutos en el primer piso, Manel decide subir a la segunda planta, al
observatorio en sí. Se trata de una cúpula lo suficientemente grande para que cubra todo el techo.
En el centro de la ovalada habitación nos encontramos un telescopio fijo de unas dimensiones
considerables. Al ser un día nublado, no hay posibilidad de echar un vistazo al cielo, aunque esa
no es razón para que el astrónomo no trate de mostrarme algunas de sus mejores imágenes
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grabadas en su portátil junto al telescopio, aunque sin
éxito alguno, el ordenador no consigue arrancar.
Volvemos al piso principal y Manel me invita a sentarme
frente a su escritorio para poder ver alguna imagen
tomada anteriormente en una de sus observaciones. Es ahí
cuando aprovecho para preguntarle mi pregunta favorita;
¿Por qué haces esto? Refiriéndome a la observación del
Cosmos.
Con toda naturalidad, el hombre confiesa que se empezó a
interesar en la astronomía de joven por la falta de
actividades lúdicas donde vivía, curioso. A partir de ahí, a
medida que pasaban los años, empezó a desentrañar una
pasión más viva y se interesó por la observación del Cosmos, adquiriendo pieza por pieza, hasta
llegar a construir su cúpula particular.
El astrónomo insiste en que para llevar a cabo una mínimamente entretenida y productiva
observación del universo, hay que estar bien preparado. Es muy aconsejable contar con aparatos
que sean capaces de realizar el seguimiento de las estrellas, porque, si no es así; “no hay nada que
hacer”.
“¿Por qué lo hago? Porque yo quiero saber a qué he venido al mundo. Cuando observas el
Cosmos y te das cuenta de que, lo que estás observando, es una pequeña capa, te paras a pensar.
Esto no se puede haber hecho solo”, introduciendo en una pequeña dosis el papel de Dios en la
creación del Universo, antes del Big Bang.
Ilustración 40 Un telescopio particular
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CONCLUSIONES
La primera conclusión a la que se llega después de este recorrido a través de la cosmovisión a lo
largo de la historia es que entender el Universo y el lugar de la Tierra en el mismo ha sido una de
las grandes respuestas que la humanidad ha intentado encontrar desde sus inicios. El estudio de
los astros ha ocupado un papel central desde la Prehistoria y durante la evolución del
pensamiento de las civilizaciones predecesoras. Los filósofos y los investigadores más
trascendentes en el conocimiento humano hallaron esas respuestas.
Por temor a lo desconocido, por necesidad de supervivencia, por curiosidad, por fascinación y por
visión de pasado, presente y futuro, estudiar el Cosmos ha sido una pieza clave para el ser
humano y lo sigue siendo en nuestros días. La evolución del concepto de espacio ha facilitado un
cambio de mentalidad que ha permitido progresar en el conocimiento del Universo así como sus
posibilidades de exploración. Hoy en día, el trabajo de organismos como la Agencia Espacial
Europea o la NASA, entre otras, ejemplifica cuáles son las líneas actuales que se siguen en la
investigación del espacio. Aunque haga miles de años que la humanidad empezó a estudiarlo,
apenas está empezando.
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ANEXO
I. Cosmos: sinónimo de Universo.
II. Astrología: conjunto de conocimientos que intentan relacionar las características de
una persona con su signo zodiacal
III. Ptah: dios creador en la mitología egipcia. "Maestro constructor", inventor de la
albañilería, patrón de los arquitectos y artesanos.
IV. Amón-Ra: una de las deidades más influyentes del mundo egipcio.
V. Ramsés II: tercer faraón de la Dinastía XIX de Egipto, destacado por su activo y
largo reinado.
VI. Ra – Horajty: manifestación de los dioses Ra y Horus, era la personificación del Sol
en el horizonte según la mitología egipcia.
VII. Tales de Mileto: filósofo y científico griego.
VIII. Anaxímedes: filósofo griego discípulo de Tales y de Anaximandro.
IX. Eudoxo de Cnido: filósofo, astrónomo, matemático y médico griego, pupilo de
Platón.
X. Aristarco de Samos: astrónomo y matemático griego, nacido en Samos, Grecia. Él es
la primera persona, que se conozca, que propone el modelo heliocéntrico del Sistema
Solar, colocando el Sol, y no la Tierra, en el centro del universo conocido.
XI. Hiparco de Nicea: astrónomo, geógrafo y matemático griego.
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XII. Johannes Kepler: figura clave en la revolución científica, astrónomo y matemático
alemán; fundamentalmente conocido por sus leyes sobre el movimiento de los
planetas en su órbita alrededor del Sol.
XIII. Tycho Brahe: astrónomo danés, considerado el más grande observador del cielo en el
período anterior a la invención del telescopio.
XIV. Ludwig Feuerbach: filósofo alemán, antropólogo, biólogo y crítico de la religión.
XV. Blaise Pascal: matemático, físico, filósofo cristiano y escritor francés.
XVI. René Descartes: filósofo, matemático y físico francés, considerado como el padre de
la geometría analítica y de la filosofía moderna, así como uno de los nombres más
destacados de la revolución científica.
XVII. Edmond Halley: astrónomo, matemático y físico inglés, conocido por el cálculo de la
órbita del cometa Halley.
XVIII. Gottfried Leibniz: filósofo, lógico, matemático, jurista, bibliotecario y político
alemán.
XIX. NASA: Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio; NASA, por sus
siglas en inglés (National Aeronautics and Space Administration).
XX. ESA: Agencia Espacial Europea; ESA, por sus siglas en inglés (European Space
Agency).
XXI. FKA: Agencia Espacial Federal Rusa; FKA, por sus siglas en ruso (Федеральное
космическое агентство России).
XXII. CSA: Agencia Espacial Canadiense; CSA, por sus siglas en inglés (Canadian Space
Agency).
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XXIII. JAXA: Agencia Espacial Japonesa; JAXA, por sus siglas en inglés (Japan Aerospace
eXploration Agency).
XXIV. ESTEC: Centro de Desarrollo e Investigación de la Agencia Espacial Europea;
ESTEC, por sus siglas en inglés (European Space Research and Technology Centre).
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BIBLIOGRAFÍA
Contenido escrito
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