Historia de la astronomía - History of astronomy
La astronomía es la más antigua de las ciencias naturales , que se remonta a la antigüedad , con sus orígenes en las creencias y prácticas religiosas , mitológicas , cosmológicas , calendáricas y astrológicas de la prehistoria : vestigios de estas todavía se encuentran en la astrología , una disciplina entretejida durante mucho tiempo con el público. y astronomía gubernamental. No se separó completamente en Europa (ver astrología y astronomía ) durante la Revolución de Copérnico que comenzó en 1543. En algunas culturas, los datos astronómicos se utilizaron para el pronóstico astrológico. El estudio de la astronomía ha recibido apoyo económico y social de muchas instituciones, especialmente la Iglesia, que fue su mayor fuente de apoyo entre el siglo XII y la Ilustración .
Los astrónomos antiguos pudieron diferenciar entre estrellas y planetas , ya que las estrellas permanecen relativamente fijas a lo largo de los siglos, mientras que los planetas se moverán una cantidad apreciable durante un tiempo comparativamente corto.
Historia temprana
Las primeras culturas identificaron los objetos celestes con dioses y espíritus. Relacionaron estos objetos (y sus movimientos) con fenómenos como la lluvia , la sequía , las estaciones y las mareas . En general, se cree que los primeros astrónomos fueron sacerdotes y que entendieron que los objetos y eventos celestes eran manifestaciones de lo divino , de ahí la conexión de la astronomía temprana con lo que ahora se llama astrología . Un colmillo de mamut de marfil tallado de 32.500 años podría contener la carta estelar más antigua conocida (que se asemeja a la constelación de Orión ). También se ha sugerido que el dibujo en la pared de las cuevas de Lascaux en Francia que data de hace 33,000 a 10,000 años podría ser una representación gráfica de las Pléyades , el Triángulo de Verano y la Corona del Norte . Las estructuras antiguas con alineaciones posiblemente astronómicas (como Stonehenge ) probablemente cumplieron funciones astronómicas, religiosas y sociales .
Los calendarios del mundo a menudo se han establecido mediante observaciones del Sol y la Luna (que marcan el día , el mes y el año ), y eran importantes para las sociedades agrícolas , en las que la cosecha dependía de la siembra en la época correcta del año, y para las cuales el la luna casi llena era la única iluminación para los viajes nocturnos a los mercados de la ciudad.
El calendario moderno común se basa en el calendario romano . Aunque originalmente un calendario lunar , se rompió el vínculo tradicional del mes a las fases de la Luna y divide el año en doce meses casi iguales, que en su mayoría alternó entre treinta y treinta y un días. Julio César promovió la reforma del calendario en el 46 aC y se introdujo lo que ahora se llama el calendario Juliano , basado en el 365 1 / 4 la longitud del día del año propuesto originalmente por el cuarto siglo aC astrónomo griego Calipo .
Tiempos antiguos
Mesopotamia
Los orígenes de la astronomía occidental se pueden encontrar en Mesopotamia , la "tierra entre los ríos" Tigris y Éufrates , donde estaban ubicados los antiguos reinos de Sumer , Asiria y Babilonia . Una forma de escritura conocida como cuneiforme surgió entre los sumerios alrededor del 3500-3000 a. C. Nuestro conocimiento de la astronomía sumeria es indirecto, a través de los primeros catálogos de estrellas babilónicos que datan de alrededor del 1200 a. C. El hecho de que muchos nombres de estrellas aparezcan en sumerio sugiere una continuidad que llega hasta la Edad del Bronce Antiguo. La teología astral, que dio a los dioses planetarios un papel importante en la mitología y religión mesopotámicas , comenzó con los sumerios. También utilizaron un sistema numérico de valor posicional sexagesimal (base 60), que simplificó la tarea de registrar números muy grandes y muy pequeños. La práctica moderna de dividir un círculo en 360 grados , o una hora en 60 minutos, comenzó con los sumerios. Para obtener más información, consulte los artículos sobre números y matemáticas babilónicos .
Las fuentes clásicas utilizan con frecuencia el término caldeos para los astrónomos de Mesopotamia, que eran, en realidad, sacerdotes-escribas especializados en astrología y otras formas de adivinación .
La primera evidencia de reconocimiento de que los fenómenos astronómicos son periódicos y de la aplicación de las matemáticas a su predicción es babilónica. Tablas que datan del período de la Antigua Babilonia documentan la aplicación de las matemáticas a la variación en la duración de la luz del día durante un año solar. Siglos de observaciones babilónicas de fenómenos celestiales se registran en la serie de tablillas cuneiformes conocidas como Enūma Anu Enlil . El texto astronómico significativo más antiguo que poseemos es la Tablilla 63 de Enūma Anu Enlil , la tablilla de Venus de Ammi-saduqa , que enumera el primer y último ascenso visible de Venus durante un período de aproximadamente 21 años y es la evidencia más temprana de que el fenómeno de un planeta fueron reconocidos como periódicos. El MUL.APIN contiene catálogos de estrellas y constelaciones, así como esquemas para predecir las salidas helíacas y la configuración de los planetas, longitudes de luz diurna medidas por un reloj de agua , gnomon , sombras e intercalaciones . El texto GU de Babilonia organiza las estrellas en 'cadenas' que se encuentran a lo largo de círculos de declinación y, por lo tanto, miden ascensiones rectas o intervalos de tiempo, y también emplea las estrellas del cenit, que también están separadas por diferencias de ascensiones rectas dadas.
Durante el reinado de Nabonassar (747–733 a. C.) se produjo un aumento significativo en la calidad y frecuencia de las observaciones babilónicas . Los registros sistemáticos de fenómenos siniestros en los diarios astronómicos babilónicos que comenzaron en este momento permitieron el descubrimiento de un ciclo repetido de eclipses lunares de 18 años , por ejemplo. El astrónomo griego Ptolomeo usó más tarde el reinado de Nabonassar para fijar el comienzo de una era, ya que sintió que las primeras observaciones utilizables comenzaron en este momento.
Las últimas etapas en el desarrollo de la astronomía babilónica tuvieron lugar durante la época del Imperio seléucida (323–60 a. C.). En el siglo III a. C., los astrónomos comenzaron a utilizar "textos del año objetivo" para predecir los movimientos de los planetas. Estos textos compilaron registros de observaciones pasadas para encontrar ocurrencias repetidas de fenómenos siniestros para cada planeta. Aproximadamente al mismo tiempo, o poco después, los astrónomos crearon modelos matemáticos que les permitieron predecir estos fenómenos directamente, sin consultar registros pasados. Un notable astrónomo babilónico de esta época fue Seleuco de Seleucia , quien fue partidario del modelo heliocéntrico .
La astronomía babilónica fue la base de gran parte de lo que se hizo en la astronomía griega y helenística , en la astronomía clásica india , en el Irán sasánida, en Bizancio, en Siria, en la astronomía islámica , en Asia central y en Europa occidental.
India
La astronomía en el subcontinente indio se remonta al período de la civilización del valle del Indo durante el tercer milenio a. C., cuando se utilizó para crear calendarios. Como la civilización del valle del Indo no dejó documentos escritos, el texto astronómico indio más antiguo que se conserva es el Vedanga Jyotisha , que data del período védico . Vedanga Jyotisha describe las reglas para rastrear los movimientos del Sol y la Luna con fines rituales. Durante el siglo VI, la astronomía fue influenciada por las tradiciones astronómicas griegas y bizantinas.
Aryabhata (476-550), en su obra magna Aryabhatiya (499), propuso un sistema computacional basado en un modelo planetario en el que se consideraba que la Tierra giraba sobre su eje y los períodos de los planetas se daban con respecto al Sol. . Calculó con precisión muchas constantes astronómicas, como los períodos de los planetas, los tiempos de los eclipses solares y lunares y el movimiento instantáneo de la Luna. Los primeros seguidores del modelo de Aryabhata incluyeron a Varahamihira , Brahmagupta y Bhaskara II .
La astronomía avanzó durante el Imperio Shunga y se produjeron muchos catálogos de estrellas durante este tiempo. El período Shunga se conoce como la "Edad de oro de la astronomía en la India". Vio el desarrollo de cálculos para los movimientos y lugares de varios planetas, su salida y puesta, conjunciones y el cálculo de eclipses.
Los astrónomos indios del siglo VI creían que los cometas eran cuerpos celestes que reaparecían periódicamente. Esta fue la opinión expresada en el siglo VI por los astrónomos Varahamihira y Bhadrabahu, y el astrónomo del siglo X Bhattotpala enumeró los nombres y períodos estimados de ciertos cometas, pero desafortunadamente no se sabe cómo se calcularon estas cifras o cuán precisas eran.
Bhāskara II (1114-1185) fue el jefe del observatorio astronómico de Ujjain, continuando la tradición matemática de Brahmagupta. Escribió el Siddhantasiromani que consta de dos partes: Goladhyaya (esfera) y Grahaganita (matemáticas de los planetas). También calculó el tiempo que le tomó a la Tierra orbitar alrededor del Sol con nueve decimales. La Universidad Budista de Nalanda en ese momento ofrecía cursos formales de estudios astronómicos.
Otros astrónomos importantes de la India incluyen a Madhava de Sangamagrama , Nilakantha Somayaji y Jyeshtadeva , quienes fueron miembros de la escuela de astronomía y matemáticas de Kerala desde el siglo XIV hasta el siglo XVI. Nilakantha Somayaji, en su Aryabhatiyabhasya , un comentario sobre el Aryabhatiya de Aryabhata , desarrolló su propio sistema computacional para un modelo planetario parcialmente heliocéntrico , en el que Mercurio, Venus, Marte , Júpiter y Saturno orbitan al Sol , que a su vez orbita la Tierra , similar al El sistema tychónico propuesto más tarde por Tycho Brahe a finales del siglo XVI. El sistema de Nilakantha, sin embargo, era matemáticamente más eficiente que el sistema Tychónico, debido a que tenía en cuenta correctamente la ecuación del centro y el movimiento latitudinal de Mercurio y Venus. La mayoría de los astrónomos de la escuela de astronomía y matemáticas de Kerala que lo siguieron aceptaron su modelo planetario.
Grecia y el mundo helenístico
Los antiguos griegos desarrollaron la astronomía, que trataron como una rama de las matemáticas, a un nivel muy sofisticado. Los primeros modelos geométricos tridimensionales para explicar el movimiento aparente de los planetas fueron desarrollados en el siglo IV a. C. por Eudoxo de Cnido y Calipo de Cícico . Sus modelos se basaron en esferas homocéntricas anidadas centradas en la Tierra. Su contemporáneo más joven, Heraclides Ponticus, propuso que la Tierra gira alrededor de su eje.
Filósofos naturales como Platón y Aristóteles adoptaron un enfoque diferente de los fenómenos celestes . Estaban menos preocupados por desarrollar modelos matemáticos predictivos que por desarrollar una explicación de las razones de los movimientos del Cosmos. En su Timeo , Platón describió el universo como un cuerpo esférico dividido en círculos que llevan los planetas y gobernado según intervalos armónicos por un alma del mundo . Aristóteles, basándose en el modelo matemático de Eudoxo, propuso que el universo estaba formado por un complejo sistema de esferas concéntricas , cuyos movimientos circulares se combinaban para llevar los planetas alrededor de la tierra. Este modelo cosmológico básico prevaleció, en diversas formas, hasta el siglo XVI.
En el siglo III a. C., Aristarco de Samos fue el primero en sugerir un sistema heliocéntrico , aunque solo sobreviven descripciones fragmentarias de su idea. Eratóstenes estimó la circunferencia de la Tierra con gran precisión.
La astronomía geométrica griega se desarrolló a partir del modelo de esferas concéntricas para emplear modelos más complejos en los que un círculo excéntrico llevaría alrededor de un círculo más pequeño, llamado epiciclo, que a su vez daría la vuelta a un planeta. El primero de estos modelos se atribuye a Apolonio de Perga y desarrollos adicionales en ella se llevaron a cabo en el siglo segundo antes de Cristo por Hiparco de Nicea . Hiparco hizo una serie de otras contribuciones, incluida la primera medición de la precesión y la compilación del primer catálogo de estrellas en el que propuso nuestro moderno sistema de magnitudes aparentes .
El mecanismo de Antikythera , un dispositivo de observación astronómico griego antiguo para calcular los movimientos del Sol y la Luna, posiblemente los planetas, data de aproximadamente 150-100 aC, y fue el primer antepasado de una computadora astronómica . Fue descubierto en un antiguo naufragio frente a la isla griega de Antikythera , entre Kythera y Creta . El dispositivo se hizo famoso por el uso de un engranaje diferencial , que antes se creía inventado en el siglo XVI, y la miniaturización y complejidad de sus partes, comparable a un reloj fabricado en el siglo XVIII. El mecanismo original se exhibe en la colección de Bronce del Museo Arqueológico Nacional de Atenas , acompañado de una réplica.
Dependiendo del punto de vista del historiador, el apogeo o la corrupción de la astronomía física griega se ve con Ptolomeo de Alejandría , quien escribió la clásica presentación integral de la astronomía geocéntrica, la Megale Syntaxis (Gran Síntesis), mejor conocida por su título árabe Almagest , que tenía un efecto duradero en la astronomía hasta el Renacimiento . En sus Hipótesis planetarias , Ptolomeo se aventuró en el ámbito de la cosmología, desarrollando un modelo físico de su sistema geométrico, en un universo muchas veces más pequeño que la concepción más realista de Aristarco de Samos cuatro siglos antes.
Egipto
La orientación precisa de las pirámides egipcias proporciona una demostración duradera del alto grado de habilidad técnica para observar los cielos alcanzados en el tercer milenio antes de Cristo. Se ha demostrado que las pirámides estaban alineadas hacia la estrella polar , que, debido a la precesión de los equinoccios , era en ese momento Thuban , una estrella tenue en la constelación de Draco . La evaluación del sitio del templo de Amón-Ra en Karnak , teniendo en cuenta el cambio a lo largo del tiempo de la oblicuidad de la eclíptica , ha demostrado que el Gran Templo estaba alineado con la salida del sol de pleno invierno . La longitud del corredor por el que viajaría la luz del sol tendría una iluminación limitada en otras épocas del año. Los egipcios también encontraron la posición de Sirio (la estrella del perro), quien creían que era Anubis, su dios con cabeza de chacal que se movía a través de los cielos. Su posición era fundamental para su civilización, ya que cuando se elevó heliacal en el este antes del amanecer predijo la inundación del Nilo. También es de donde obtenemos la frase 'días caninos de verano'.
La astronomía jugó un papel considerable en materia religiosa para fijar las fechas de las fiestas y determinar las horas de la noche . Se conservan los títulos de varios libros del templo que registran los movimientos y fases del sol , la luna y las estrellas . El levantamiento de Sirio ( egipcio : Sopdet, griego : Sothis) al comienzo de la inundación fue un punto particularmente importante para fijar en el calendario anual.
Escribiendo en la era romana , Clemente de Alejandría da una idea de la importancia de las observaciones astronómicas para los ritos sagrados:
Y después de que el Cantante avanza el Astrólogo (ὡροσκόπος), con un horologium (ὡρολόγιον) en la mano, y una palma (φοίνιξ), los símbolos de la astrología . Debe saber de memoria los libros astrológicos herméticos , que son cuatro. De estos, uno trata sobre la disposición de las estrellas fijas que son visibles; uno sobre las posiciones del Sol y la Luna y cinco planetas; uno sobre las conjunciones y fases del Sol y la Luna; y uno se refiere a sus levantamientos.
Los instrumentos del astrólogo ( horologium y palma ) son una plomada y un instrumento de observación. Se han identificado con dos objetos inscritos en el Museo de Berlín ; un asa corta de la que se colgaba una plomada y una rama de palma con una mirilla en el extremo más ancho. Este último se mantuvo cerca del ojo, el primero en la otra mano, tal vez con el brazo extendido. Los libros "herméticos" a los que se refiere Clemente son los textos teológicos egipcios, que probablemente no tienen nada que ver con el hermetismo helenístico .
De las tablas de estrellas en el techo de las tumbas de Ramsés VI y Ramsés IX parece que para fijar las horas de la noche un hombre sentado en el suelo se enfrentó al Astrólogo en tal posición que pasó la línea de observación de la estrella polar. sobre la mitad de su cabeza. En los diferentes días del año, cada hora estaba determinada por una estrella fija que culminaba o casi culminaba en ella, y la posición de estas estrellas en ese momento se da en las tablas como en el centro, en el ojo izquierdo, en el hombro derecho. , etc. Según los textos, en la fundación o reconstrucción de templos el eje norte estaba determinado por el mismo aparato, y podemos concluir que era el habitual para las observaciones astronómicas. En manos cuidadosas, puede dar resultados con un alto grado de precisión.
porcelana
La astronomía de Asia Oriental comenzó en China . El término solar se completó en el período de los Reinos Combatientes . El conocimiento de la astronomía china se introdujo en el este de Asia.
La astronomía en China tiene una larga historia. Se mantuvieron registros detallados de las observaciones astronómicas desde aproximadamente el siglo VI a. C., hasta la introducción de la astronomía occidental y el telescopio en el siglo XVII. Los astrónomos chinos pudieron predecir con precisión los eclipses.
Gran parte de la astronomía china primitiva tenía como objetivo el cronometraje. Los chinos usaban un calendario lunisolar, pero debido a que los ciclos del Sol y la Luna son diferentes, los astrónomos a menudo prepararon nuevos calendarios y realizaron observaciones con ese propósito.
La adivinación astrológica también fue una parte importante de la astronomía. Los astrónomos tomaron nota cuidadosamente de las "estrellas invitadas" ( chino : 客 星; pinyin : kèxīng ; lit .: 'estrella invitada') que aparecieron de repente entre las estrellas fijas . Fueron los primeros en registrar una supernova, en los Anales Astrológicos de Houhanshu en el año 185 d.C. Además, la supernova que creó la Nebulosa del Cangrejo en 1054 es un ejemplo de una "estrella invitada" observada por los astrónomos chinos, aunque no fue registrada por sus contemporáneos europeos. Los registros astronómicos antiguos de fenómenos como supernovas y cometas se utilizan a veces en estudios astronómicos modernos.
El primer catálogo de estrellas del mundo fue realizado por Gan De , un astrónomo chino , en el siglo IV a. C.
Mesoamerica
Los códices astronómicos mayas incluyen tablas detalladas para calcular las fases de la Luna , la recurrencia de los eclipses y la aparición y desaparición de Venus como estrella matutina y vespertina . Los mayas basaron sus calendarios en los ciclos cuidadosamente calculados de las Pléyades , el Sol , la Luna , Venus , Júpiter , Saturno , Marte , y también tenían una descripción precisa de los eclipses como se muestra en el Códice de Dresde , así como la eclíptica. o zodíaco, y la Vía Láctea fue crucial en su cosmología. Se cree que varias estructuras mayas importantes se han orientado hacia las elevaciones y escenarios extremos de Venus. Para los antiguos mayas, Venus era el patrón de la guerra y se cree que muchas batallas registradas se sincronizaron con los movimientos de este planeta. Marte también se menciona en códices astronómicos conservados y mitología temprana .
Aunque el calendario maya no estaba ligado al sol, John Teeple ha propuesto que los mayas calcularon el año solar con mayor precisión que el calendario gregoriano . Tanto la astronomía como un intrincado esquema numerológico para la medición del tiempo eran componentes de vital importancia de la religión maya .
Europa prehistórica
Desde 1990, nuestra comprensión de los europeos prehistóricos ha cambiado radicalmente por los descubrimientos de antiguos artefactos astronómicos en toda Europa . Los artefactos demuestran que los europeos del Neolítico y la Edad del Bronce tenían un conocimiento sofisticado de matemáticas y astronomía.
Entre los descubrimientos se encuentran:
- El arqueólogo del Paleolítico Alexander Marshack presentó una teoría en 1972 de que los palos de huesos de lugares como África y Europa, posiblemente tan lejanos como 35.000 a.C., podrían marcarse de manera que rastrearan las fases de la Luna, una interpretación que ha recibido críticas.
- El Warren Field calendario en el valle del río Dee de Escocia 's Aberdeenshire . Excavado por primera vez en 2004, pero solo en 2013 revelado como un hallazgo de gran importancia, hasta la fecha es el calendario más antiguo conocido del mundo, creado alrededor del 8000 a.C. y anterior a todos los demás calendarios en unos 5.000 años. El calendario toma la forma de un monumento mesolítico temprano que contiene una serie de 12 hoyos que parecen ayudar al observador a rastrear los meses lunares imitando las fases de la Luna. También se alinea con la salida del sol en el solsticio de invierno, coordinando así el año solar con los ciclos lunares. El monumento se había mantenido y remodelado periódicamente, tal vez hasta cientos de veces, en respuesta a los ciclos solares / lunares cambiantes, a lo largo de 6.000 años, hasta que el calendario dejó de utilizarse hace unos 4.000 años.
- El círculo de Goseck se encuentra en Alemania y pertenece a la cultura de la cerámica lineal . Descubierto por primera vez en 1991, su importancia solo quedó clara después de que los resultados de las excavaciones arqueológicas estuvieron disponibles en 2004. El sitio es uno de los cientos de recintos circulares similares construidos en una región que abarca Austria , Alemania y la República Checa durante un período de 200 años a partir de poco después del 5000 a. C.
- El disco celeste de Nebra es un disco de bronce de la Edad de Bronce que fue enterrado en Alemania, no lejos del círculo de Goseck, alrededor del 1600 a. C. Mide unos 30 cm de diámetro con una masa de 2,2 kg y muestra una pátina azul verdosa (por oxidación) con incrustaciones de símbolos dorados. Encontrado por ladrones arqueológicos en 1999 y recuperado en Suiza en 2002, pronto fue reconocido como un descubrimiento espectacular, entre los más importantes del siglo XX. Las investigaciones revelaron que el objeto había estado en uso alrededor de 400 años antes del entierro (2000 aC), pero que su uso se había olvidado en el momento del entierro. El oro con incrustaciones representaba la luna llena, una luna creciente de unos 4 o 5 días de edad y el cúmulo de estrellas de las Pléyades en una disposición específica que forma la representación más antigua conocida de los fenómenos celestes. Doce meses lunares pasan en 354 días, lo que requiere un calendario para insertar un mes bisiesto cada dos o tres años para mantenerse sincronizado con las estaciones del año solar (haciéndolo lunisolar ). Las primeras descripciones conocidas de esta coordinación fueron registradas por los babilonios en los siglos VI o VII a. C., más de mil años después. Esas descripciones verificaron el conocimiento antiguo de la representación celestial del disco celestial de Nebra como la disposición precisa necesaria para juzgar cuándo insertar el mes intercalario en un calendario lunisolar, convirtiéndolo en un reloj astronómico para regular dicho calendario mil años o más antes que cualquier otro método conocido. .
- El sitio de Kokino , descubierto en 2001, se asienta sobre un cono volcánico extinto a una altura de 1.013 metros (3.323 pies), que ocupa aproximadamente 0,5 hectáreas con vistas al campo circundante en Macedonia del Norte . Un observatorio astronómico de la Edad de Bronce se construyó allí alrededor de 1900 a.C. y sirvió continuamente a la comunidad cercana que vivió allí hasta aproximadamente el 700 a.C. El espacio central se utilizó para observar la salida del sol y la luna llena. Tres marcas ubican el amanecer en los solsticios de verano e invierno y en los dos equinoccios. Cuatro más dan las declinaciones mínima y máxima de la luna llena: en verano y en invierno. Dos miden la duración de los meses lunares. Juntos, reconcilian los ciclos solares y lunares al marcar las 235 lunaciones que ocurren durante 19 años solares, regulando un calendario lunar. En una plataforma separada del espacio central, en una elevación más baja, se hicieron cuatro asientos de piedra (tronos) en alineación norte-sur, junto con un marcador de trinchera cortado en el muro este. Este marcador permite que la luz del sol naciente caiga solo sobre el segundo trono, en pleno verano (alrededor del 31 de julio). Se usaba para la ceremonia ritual que vinculaba al gobernante con el dios sol local, y también marcaba el final de la temporada de crecimiento y la época de la cosecha.
- Los sombreros dorados de Alemania, Francia y Suiza que datan de 1400-800 a. C. están asociados con la cultura del campo de urnas de la Edad del Bronce . Los sombreros dorados están decorados con un motivo en espiral del Sol y la Luna . Probablemente eran una especie de calendario utilizado para calibrar entre los calendarios lunar y solar . La erudición moderna ha demostrado que la ornamentación de los conos de pan de oro del tipo Schifferstadt , al que pertenece el ejemplo del Sombrero de Oro de Berlín , representa secuencias sistemáticas en términos de número y tipos de ornamentos por banda. Un estudio detallado del ejemplo de Berlín, que es el único que se conserva completamente, mostró que los símbolos probablemente representan un calendario lunisolar . El objeto habría permitido la determinación de fechas o períodos tanto en el calendario lunar como en el solar .
Medio Oriente medieval
El mundo árabe y persa bajo el Islam se había vuelto muy culto, y muchas obras importantes de conocimiento de la astronomía griega y la astronomía india y la astronomía persa se tradujeron al árabe, se utilizaron y se almacenaron en bibliotecas de toda la zona. Una contribución importante de los astrónomos islámicos fue su énfasis en la astronomía observacional . Esto llevó a la aparición de los primeros observatorios astronómicos en el mundo musulmán a principios del siglo IX. En estos observatorios se produjeron catálogos de estrellas Zij .
En el siglo X, Abd al-Rahman al-Sufi (Azophi) realizó observaciones sobre las estrellas y describió sus posiciones, magnitudes , brillo y color y dibujos para cada constelación en su Libro de estrellas fijas . También dio las primeras descripciones e imágenes de "Una pequeña nube" ahora conocida como la Galaxia de Andrómeda . Lo menciona como yaciendo ante la boca de un Big Fish, una constelación árabe . Aparentemente, esta "nube" era conocida comúnmente por los astrónomos de Isfahan , muy probablemente antes del 905 d. C. La primera mención registrada de la Gran Nube de Magallanes también fue dada por al-Sufi. En 1006, Ali ibn Ridwan observó SN 1006 , la supernova más brillante de la historia registrada, y dejó una descripción detallada de la estrella temporal.
A finales del siglo X, el astrónomo Abu-Mahmud al-Khujandi construyó un enorme observatorio cerca de Teherán , Irán , quien observó una serie de tránsitos meridianos del Sol, lo que le permitió calcular la inclinación del eje de la Tierra en relación con el Sol. Señaló que las mediciones de astrónomos anteriores (indios, luego griegos) habían encontrado valores más altos para este ángulo, posible evidencia de que la inclinación axial no es constante sino que de hecho está disminuyendo. En la Persia del siglo XI, Omar Khayyám compiló muchas tablas y realizó una reforma del calendario que era más precisa que el juliano y se acercaba al gregoriano .
Otros avances musulmanes en astronomía incluyeron la recopilación y corrección de datos astronómicos previos, la resolución de problemas significativos en el modelo ptolemaico , el desarrollo del astrolabio universal independiente de la latitud por Arzachel , la invención de muchos otros instrumentos astronómicos, Ja'far Muhammad ibn Mūsā ibn La creencia de Shākir de que los cuerpos celestes y las esferas celestes estaban sujetos a las mismas leyes físicas que la Tierra , los primeros experimentos elaborados relacionados con los fenómenos astronómicos, la introducción de observaciones empíricas rigurosas y técnicas experimentales , y la introducción de pruebas empíricas por Ibn al- Shatir , quien produjo el primer modelo de movimiento lunar que coincidió con las observaciones físicas.
La filosofía natural (particularmente la física aristotélica ) fue separada de la astronomía por Ibn al-Haytham (Alhazen) en el siglo XI, por Ibn al-Shatir en el siglo XIV y Qushji en el siglo XV, lo que llevó al desarrollo de una física astronómica.
Europa occidental medieval
Después de las importantes contribuciones de los eruditos griegos al desarrollo de la astronomía, entró en una era relativamente estática en Europa occidental desde la era romana hasta el siglo XII. Esta falta de progreso ha llevado a algunos astrónomos a afirmar que no sucedió nada en la astronomía de Europa occidental durante la Edad Media. Sin embargo, investigaciones recientes han revelado una imagen más compleja del estudio y la enseñanza de la astronomía en el período comprendido entre los siglos IV y XVI.
Europa Occidental entró en la Edad Media con grandes dificultades que afectaron la producción intelectual del continente. Los tratados astronómicos avanzados de la antigüedad clásica se escribieron en griego y, con el declive del conocimiento de ese idioma, solo se pudieron estudiar resúmenes simplificados y textos prácticos. Los escritores más influyentes que transmitieron esta antigua tradición en latín fueron Macrobio , Plinio , Marciano Capella y Calcidio . En el siglo VI, el obispo Gregory de Tours señaló que había aprendido astronomía leyendo Martianus Capella y pasó a emplear esta astronomía rudimentaria para describir un método por el cual los monjes podían determinar el tiempo de oración por la noche observando las estrellas.
En el siglo VII, el monje inglés Beda de Jarrow publicó un texto influyente, Sobre el cálculo del tiempo , que proporcionaba a los eclesiásticos el conocimiento astronómico práctico necesario para calcular la fecha correcta de la Pascua mediante un procedimiento llamado computus . Este texto siguió siendo un elemento importante de la educación del clero desde el siglo VII hasta mucho después del surgimiento de las universidades en el siglo XII .
La variedad de escritos romanos antiguos supervivientes sobre astronomía y las enseñanzas de Beda y sus seguidores comenzó a estudiarse en serio durante el renacimiento del saber patrocinado por el emperador Carlomagno . En el siglo IX, en Europa occidental circulaban técnicas rudimentarias para calcular la posición de los planetas; Los eruditos medievales reconocieron sus defectos, pero los textos que describen estas técnicas continuaron siendo copiados, reflejando un interés en los movimientos de los planetas y en su significado astrológico.
Sobre la base de este trasfondo astronómico, en el siglo X, eruditos europeos como Gerberto de Aurillac comenzaron a viajar a España y Sicilia para buscar conocimientos que habían oído que existían en el mundo de habla árabe. Allí encontraron por primera vez varias técnicas astronómicas prácticas relacionadas con el calendario y el cronometraje, sobre todo las relacionadas con el astrolabio . Pronto, estudiosos como Hermann de Reichenau estaban escribiendo textos en latín sobre los usos y la construcción del astrolabio y otros, como Walcher de Malvern , estaban usando el astrolabio para observar el tiempo de los eclipses con el fin de probar la validez de tablas computísticas.
En el siglo XII, los eruditos viajaban a España y Sicilia para buscar textos astronómicos y astrológicos más avanzados, que tradujeron al latín del árabe y el griego para enriquecer aún más el conocimiento astronómico de Europa occidental. La llegada de estos nuevos textos coincidió con el auge de las universidades en la Europa medieval, en la que pronto encontraron un hogar. Como reflejo de la introducción de la astronomía en las universidades, Juan de Sacrobosco escribió una serie de libros de texto de introducción a la astronomía influyentes: la Esfera , un Computus, un texto sobre el Cuadrante y otro sobre Cálculo.
En el siglo XIV, Nicole Oresme , más tarde obispo de Liseux, demostró que ni los textos bíblicos ni los argumentos físicos presentados contra el movimiento de la Tierra eran demostrativos y adujo el argumento de la simplicidad para la teoría de que la Tierra se mueve, y no los cielos. . Sin embargo, concluyó que "todos sostienen, y creo que yo mismo, que los cielos se mueven y no la tierra: porque Dios estableció el mundo que no se moverá". En el siglo XV, el cardenal Nicolás de Cusa sugirió en algunos de sus escritos científicos que la Tierra giraba alrededor del Sol y que cada estrella es en sí misma un sol distante.
Revolución copernicana
Durante el período del Renacimiento, la astronomía comenzó a experimentar una revolución en el pensamiento conocida como Revolución Copernicana , que recibe el nombre del astrónomo Nicolás Copérnico , quien propuso un sistema heliocéntrico, en el que los planetas giraban alrededor del Sol y no de la Tierra. Su De revolutionibus orbium coelestium se publicó en 1543. Si bien a largo plazo fue una afirmación muy controvertida, al principio solo generó una pequeña controversia. La teoría se convirtió en el punto de vista dominante porque muchas figuras, sobre todo Galileo Galilei , Johannes Kepler e Isaac Newton defendieron y mejoraron el trabajo. Otras figuras también ayudaron a este nuevo modelo a pesar de no creer en la teoría general, como Tycho Brahe , con sus conocidas observaciones.
Brahe, un noble danés, fue un astrónomo esencial en este período. Entró en la escena astronómica con la publicación de De nova stella , en la que refutó la sabiduría convencional sobre la supernova SN 1572 (Tan brillante como Venus en su apogeo, SN 1572 más tarde se volvió invisible a simple vista, refutando la doctrina aristotélica de la inmutabilidad de los cielos.) También creó el sistema Tychonic , donde el Sol, la Luna y las estrellas giran alrededor de la Tierra, pero los otros cinco planetas giran alrededor del Sol. Este sistema combinó los beneficios matemáticos del sistema copernicano con los "beneficios físicos" del sistema ptolemaico. Este era uno de los sistemas en los que la gente creía cuando no aceptaba el heliocentrismo, pero ya no podía aceptar el sistema ptolemaico. Es más conocido por sus observaciones altamente precisas de las estrellas y el sistema solar. Posteriormente se trasladó a Praga y continuó su trabajo. En Praga estaba trabajando en las Tablas Rudolphine , que no se terminaron hasta después de su muerte. Las Tablas Rudolphine eran un mapa estelar diseñado para ser más preciso que las tablas Alfonsine , hechas en el 1300, y las Tablas Prutenic , que eran inexactas. En ese momento fue asistido por su asistente Johannes Kepler, quien luego usaría sus observaciones para terminar las obras de Brahe y también para sus teorías.
Después de la muerte de Brahe, Kepler fue considerado su sucesor y se le dio el trabajo de completar las obras incompletas de Brahe, como las Tablas Rudolphine. Completó las Tablas Rudolphine en 1624, aunque no se publicó durante varios años. Como muchas otras figuras de esta época, estuvo sujeto a problemas religiosos y políticos, como la Guerra de los Treinta Años , que provocó un caos que casi destruyó algunas de sus obras. Sin embargo, Kepler fue el primero en intentar derivar predicciones matemáticas de los movimientos celestes a partir de supuestas causas físicas. Descubrió las tres leyes del movimiento planetario de Kepler que ahora llevan su nombre, siendo esas leyes las siguientes:
- La órbita de un planeta es una elipse con el Sol en uno de los dos focos.
- Un segmento de línea que une un planeta y el Sol barre áreas iguales durante intervalos de tiempo iguales.
- El cuadrado del período orbital de un planeta es proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita.
Con estas leyes, logró mejorar el modelo heliocéntrico existente. Los dos primeros se publicaron en 1609. Las contribuciones de Kepler mejoraron el sistema en general, lo que le dio más credibilidad porque explicaba adecuadamente los eventos y podía generar predicciones más confiables. Antes de esto, el modelo copernicano era tan poco fiable como el modelo ptolemaico. Esta mejora se debe a que Kepler se dio cuenta de que las órbitas no eran círculos perfectos, sino elipses.
Galileo Galilei fue uno de los primeros en utilizar un telescopio para observar el cielo y después de construir un telescopio refractor de 20x. Descubrió las cuatro lunas más grandes de Júpiter en 1610, que ahora se conocen colectivamente como las lunas galileanas , en su honor. Este descubrimiento fue la primera observación conocida de satélites en órbita alrededor de otro planeta. También descubrió que nuestra Luna tenía cráteres y observó, y explicó correctamente, las manchas solares, y que Venus exhibía un conjunto completo de fases que se asemejaban a las fases lunares. Galileo argumentó que estos hechos demostraban incompatibilidad con el modelo ptolemaico, que no podía explicar el fenómeno e incluso lo contradecía. Con las lunas demostró que la Tierra no tiene por qué tener todo orbitando y que otras partes del Sistema Solar podrían orbitar otro objeto, como la Tierra orbitando al Sol. En el sistema ptolemaico, se suponía que los cuerpos celestes eran perfectos, por lo que tales objetos no deberían tener cráteres o manchas solares. Las fases de Venus solo podrían suceder en el caso de que la órbita de Venus esté dentro de la órbita de la Tierra, lo que no podría suceder si la Tierra fuera el centro. Él, como el ejemplo más famoso, tuvo que enfrentar desafíos de los funcionarios de la iglesia, más específicamente de la Inquisición romana . Lo acusaron de herejía porque estas creencias iban en contra de las enseñanzas de la Iglesia Católica Romana y estaban desafiando la autoridad de la Iglesia Católica cuando estaba en su punto más débil. Si bien pudo evitar el castigo por un tiempo, finalmente fue juzgado y declarado culpable de herejía en 1633. Aunque esto tuvo cierto costo, su libro fue prohibido y fue puesto bajo arresto domiciliario hasta su muerte en 1642.
Sir Isaac Newton desarrolló nuevos vínculos entre la física y la astronomía a través de su ley de gravitación universal . Al darse cuenta de que la misma fuerza que atrae objetos a la superficie de la Tierra mantenía a la Luna en órbita alrededor de la Tierra, Newton pudo explicar, en un marco teórico, todos los fenómenos gravitacionales conocidos. En su Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , derivó las leyes de Kepler de los primeros principios. Esos primeros principios son los siguientes:
- En un marco de referencia inercial , un objeto permanece en reposo o continúa moviéndose a velocidad constante , a menos que actúe sobre él una fuerza .
- En un sistema de referencia inercial, la suma vectorial de las fuerzas F sobre un objeto es igual a la masa m de ese objeto multiplicada por la aceleración a del objeto: F = ma. (Se supone aquí que la masa m es constante)
- Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce simultáneamente una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primer cuerpo.
Así, mientras Kepler explicaba cómo se movían los planetas, Newton logró explicar con precisión por qué los planetas se movían como lo hacen. Los desarrollos teóricos de Newton sentaron muchas de las bases de la física moderna.
Completando el sistema solar
Fuera de Inglaterra, la teoría de Newton tardó algún tiempo en establecerse. La teoría de los vórtices de Descartes prevaleció en Francia, y Huygens , Leibniz y Cassini aceptaron solo partes del sistema de Newton, prefiriendo sus propias filosofías. Voltaire publicó un relato popular en 1738. En 1748, la Academia Francesa de Ciencias ofreció una recompensa por resolver las perturbaciones de Júpiter y Saturno, que finalmente fue resuelta por Euler y Lagrange . Laplace completó la teoría de los planetas, publicando desde 1798 hasta 1825. Los primeros orígenes del modelo nebular solar de formación planetaria habían comenzado.
Edmund Halley sucedió a Flamsteed como Astrónomo Real en Inglaterra y logró predecir el regreso en 1758 del cometa que lleva su nombre . Sir William Herschel encontró el primer planeta nuevo, Urano , que se observó en los tiempos modernos en 1781. La brecha entre los planetas Marte y Júpiter revelada por la ley de Titius-Bode se llenó con el descubrimiento de los asteroides Ceres y 2 Pallas Pallas en 1801. y 1802 con muchos más seguidores.
Al principio, el pensamiento astronómico en Estados Unidos se basó en la filosofía aristotélica , pero el interés por la nueva astronomía comenzó a aparecer en los Almanaques ya en 1659.
Astronomía moderna
En el siglo XIX, Joseph von Fraunhofer descubrió que cuando la luz solar se dispersaba, se observaban una multitud de líneas espectrales (regiones donde había menos o ninguna luz). Los experimentos con gases calientes mostraron que se podían observar las mismas líneas en los espectros de gases, con líneas específicas correspondientes a elementos únicos. Se demostró que los elementos químicos que se encuentran en el Sol (principalmente hidrógeno y helio ) también se encuentran en la Tierra. Durante el siglo XX, la espectroscopia (el estudio de estas líneas) avanzó, especialmente debido al advenimiento de la física cuántica , que era necesaria para comprender las observaciones.
- Celebrando la diversidad
Aunque en siglos anteriores los astrónomos destacados eran exclusivamente hombres, a principios del siglo XX las mujeres comenzaron a desempeñar un papel en los grandes descubrimientos. En este período anterior a las computadoras modernas, las mujeres del Observatorio Naval de los Estados Unidos (USNO), la Universidad de Harvard y otras instituciones de investigación astronómica comenzaron a ser contratadas como "computadoras" humanas , que realizaban los tediosos cálculos mientras que los científicos realizaban investigaciones que requerían más conocimientos previos. . Una serie de descubrimientos en este período fueron originalmente anotados por las "computadoras" de las mujeres y reportados a sus supervisoras. Por ejemplo, en el Observatorio de Harvard, Henrietta Swan Leavitt descubrió la relación entre el período de la estrella variable y la luminosidad de las cefeidas , que desarrolló en un método para medir la distancia fuera del Sistema Solar.
Annie Jump Cannon , también de Harvard, organizó los tipos espectrales estelares de acuerdo con la temperatura estelar. En 1847, Maria Mitchell descubrió un cometa usando un telescopio. Según Lewis D. Eigen, Cannon solo, "en sólo 4 años descubrió y catalogó más estrellas que todos los hombres de la historia juntos". La mayoría de estas mujeres recibieron poco o ningún reconocimiento durante su vida debido a su menor nivel profesional en el campo de la astronomía. Aunque sus descubrimientos y métodos se enseñan en aulas de todo el mundo, pocos estudiantes de astronomía pueden atribuir las obras a sus autores o tener la menor idea de que hubo mujeres astrónomas activas a finales del siglo XIX.
Cosmología y expansión del universo
La mayor parte de nuestro conocimiento actual se obtuvo durante el siglo XX. Con la ayuda del uso de la fotografía , se observaron objetos más tenues. Se descubrió que el Sol es parte de una galaxia formada por más de 10 10 estrellas (10 mil millones de estrellas). La existencia de otras galaxias, uno de los temas del gran debate , fue zanjada por Edwin Hubble , quien identificó la nebulosa de Andrómeda como una galaxia diferente, y muchas otras a grandes distancias y en retroceso, alejándose de nuestra galaxia.
La cosmología física , una disciplina que tiene una gran intersección con la astronomía, hizo grandes avances durante el siglo XX, con el modelo del Big Bang caliente fuertemente apoyado por la evidencia proporcionada por la astronomía y la física, como los corrimientos al rojo de galaxias muy distantes y radio. fuentes, la radiación cósmica de fondo de microondas , la ley de Hubble y la abundancia cosmológica de elementos .
Se abren nuevas ventanas al Cosmos
En el siglo XIX, los científicos comenzaron a descubrir formas de luz que eran invisibles a simple vista: rayos X , rayos gamma , ondas de radio , microondas , radiación ultravioleta y radiación infrarroja . Esto tuvo un gran impacto en la astronomía, generando los campos de la astronomía infrarroja , la radioastronomía , la astronomía de rayos X y, finalmente , la astronomía de rayos gamma . Con el advenimiento de la espectroscopia se comprobó que otras estrellas eran similares al Sol, pero con un rango de temperaturas , masas y tamaños. La existencia de nuestra galaxia , la Vía Láctea , como un grupo separado de estrellas solo se demostró en el siglo XX, junto con la existencia de galaxias "externas", y poco después, la expansión del universo vista en la recesión de la mayoría de las galaxias. de nosotros.
Ver también
- Edad del universo
- Principio antrópico
- Arqueoastronomía
- Big Bang
- Cosmología
- Expansión del universo
- Astronomía hebrea
- Historia de la astrologia
- Historia de la observación de Marte
- Historia de la observación de supernovas
- Historia del telescopio
- Cartas sobre manchas solares
- Lista de astrónomos
- Lista de fabricantes de instrumentos astronómicos
- Lista de observatorios astronómicos
- Lista de astrónomos y astrofísicos rusos
- Mecenazgo en astronomía
- Cosmología física
- Cronología de la astronomía
Notas
Historiadores de la astronomía
- Eruditos Pasados. Willy Hartner , Otto Neugebauer , BL van der Waerden
- Eruditos presentes. Stephen G. Brush , Stephen J. Dick , Owen Gingerich , Bruce Stephenson , Michael Hoskin , Alexander R. Jones , Curtis A. Wilson
- Astrónomos-historiadores. JBJ Delambre , JLE Dreyer , Donald Osterbrock , Carl Sagan , F. Richard Stephenson
Referencias
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- Dreyer, JLE Historia de la astronomía de Thales a Kepler , 2ª edición. Publicaciones de Dover 1953 (reimpresión revisada de Historia de los sistemas planetarios de Thales a Kepler , 1906)
- Eastwood, Bruce. El renacimiento de la astronomía planetaria en la Europa carolingia y poscarolingia, serie de estudios recopilados de Variorum CS 279 Ashgate 2002 ISBN 0-86078-868-7
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- Pedersen, Olaf. Física y astronomía tempranas: una introducción histórica , edición revisada. Cambridge University Press 1993 ISBN 0-521-40899-7
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- Stephenson, Bruce. Astronomía física de Kepler , Estudios en la historia de las matemáticas y las ciencias físicas, 13. Nueva York: Springer, 1987 ISBN 0-387-96541-6
- Walker, Christopher (ed.). Astronomía ante el telescopio . Prensa del Museo Británico 1996 ISBN 0-7141-1746-3
Otras lecturas
- Neugebauer, Otto (1969) [1957], The Exact Sciences in Antiquity (2 ed.), Dover Publications , ISBN 978-0-486-22332-2
- Revello, Manuela (2013). "Sole, luna ed eclissi in Omero", en TECHNAI 4, págs. 13-32 . Pisa-Roma: Fabrizio Serra editore.
- Astronomía medieval de la UNESCO en Europa
- Magli, Giulio. "Sobre el posible descubrimiento de efectos precesionales en la astronomía antigua". Física de preimpresión arXiv / 0407108 (2004).
Revistas arbitradas
- DIO: Revista internacional de historia científica
- Revista de Historia de la Astronomía
- Revista de Historia y Patrimonio Astronómico
enlaces externos
-
Medios relacionados con la historia de la astronomía en Wikimedia Commons - Libros y manuscritos del Observatorio de París
- Portal UNESCO-IAU al Patrimonio de la Astronomía
- Astronomiae Historia / Historia de la astronomía en los Institutos Astronómicos de la Universidad de Bonn.
- Sociedad para la Historia de la Astronomía
- Astronomía Maya
- Caelum Antiquum : Astronomía y astrología antiguas en LacusCurtius
- Arqueoastronomía mesoamericana
- "El Libro de Instrucción sobre Planos Desviados y Planos Simples" es un manuscrito en árabe que data de 1740 y habla de astronomía práctica, con diagramas.
- Más información sobre mujeres astrónomas
- Astronomy & Empire , BBC Radio 4 discusión con Simon Schaffer, Kristen Lippincott y Allan Chapman ( In Our Time , 4 de mayo de 2006)
