domingo, 20 de diciembre de 2009

5 Cosmología Geocéntrica.

E ntre los filósofos griegos ya hemos visto que surgieron soluciones más verdaderas e imaginativas que la adoptada por el astrónomo alejandrino Claudio Ptolomeo de una concepción geocéntrica del cosmos y sistematizada en la cosmología aristotélica, con respecto a la estructura y ordenamiento del universo. Bastaría sólo recordar lo que hemos descrito sobre los trabajos de Aristarco de Samos

Aristarco

El modelo geocéntrico, identificado, sin gran justificación, con quien le dio su nombre y prestigiado por Aristóteles, plegó por muchos siglos las alas del conocimiento. Esta circunstancia mueve a reflexión: ¿Por qué las teorías propugnadas por muchos hombres ilustres, fundamentalmente griegos, más lógicas, más simples, más de acuerdo con la tradición filosófica y científica del pasado, fueron dejadas de lado para dar paso a un modelo complejo, absurdo, lleno de dificultades e inconsistencias, que exigía complicadísimas argucias para explicar el aparente desorden de estos vagabundos del espacio, desorden que era más fácil hacer desaparecer si, en lugar de ser la Tierra el centro de las trayectorias, éste se trasladaba al Sol? Era el inapropiado punto de observación del hombre y las diferentes velocidades de los planetas lo que producía el desorden que, a pesar de sus complicadísimas teorías de los epiciclos, Ptolomeo y Aristóteles nunca pudieron explicar.

EL COSMOS ARISTOTÉLICO

La observación, la experiencia personal, y la reflexión que condujeron por buen camino a Aristóteles en sus investigaciones biológicas, lo guiaron con menor seguridad en el dominio de la Astronomía, la Física y la Mecánica. Padre de la lógica formal, tenía demasiada confianza en las deducciones lógicas a partir de premisas preconcebidas, y olvidó un poco que la lógica, privada del apoyo de la observación y de la experiencia, sólo proveía una dialéctica de la prueba, sin poder llevar a verdaderos descubrimientos. Aristóteles separa el mundo astral incorruptible e inmutable, del mundo terrestre o sublunar, lugar de cosas perecederas, y admite la dualidad de las leyes de la naturaleza.

La cosmología de Aristóteles difería en varios aspectos del modelo atomista. Aristóteles erigió el mundo a partir de cinco elementos: tierra, agua, aire, fuego y éter. Nada era casual ni accidental. Todo tenía su espacio natural y su propósito. Adoptando el sistema homocéntrico de Eudoxo materializa las esferas, que en el pensamiento de su predecesor eran abstracciones geométricas, para convertirlas en esferas cristalinas que encierran un universo esférico y finito. El lugar natural de la Tierra es el centro del universo, y todo lo semejante a ella que flota en el cosmos se desplaza en esa dirección. Éste es eterno y sus movimientos se efectúan en círculos. El éter es una substancia divina e indestructible; su espacio natural son los cielos, donde forma las estrellas y otros cuerpos celestiales. El agua, el aire y el fuego ocupan lugares intermedios. El Sol, la Luna y los planetas giran alrededor de una Tierra estática. Tales rotaciones dan forma al día y la noche.

S-EUDOXO

Representación gráfica del movimiento planetario ideado por Eudoxo y retomado por Aristóteles. Cada una de las circunferencias representa a una esfera cristalina, transparente y lo suficientemente resistente como base de soporte para un planeta. La esfera interior es la portadora del planeta B, la cual gira en una dirección que se predetermina por el eje que la une a la segunda esfera. Y ésta, a su vez, se mueve en función según el sentido que le impone el eje que la une a la esfera exterior. La combinación de los movimientos de ambas esferas interiores es lo que produce el aparente movimiento irregular del planeta. Un observador en la Tierra (T) lo percibe así, pero en realidad el planeta comporta un movimiento uniformemente circular, como se formula en la persistente creencia que los griegos legaron a la astronomía. Sólo con las interpretaciones que lograron realizar Copérnico y Kepler se pudo establecer la idea correcta de porqué los planetas presentan desigualdades, observadas desde muy antiguo, en sus movimientos.

Las estrellas están prendidas en la bóveda celeste, conjunto de esferas de cristal movido por ignotos dispositivos, en el que millones de perforaciones permiten el paso de la luz desde el más allá. El gran Aristóteles enseñó que las estrellas y los planetas se movían circularmente con velocidad uniforme en esferas perfectas centradas en la Tierra, gracias a la obra divina de un dios. Todo era limitado en el espacio. Como vemos, a diferencia del modelo atomista, el cosmos de Aristóteles tiene propósito y tiene un espacio que limita con las esferas de cristal. Ambas teorías concordaban en un aspecto importante: el universo era eterno. El éter, componente de los cuerpos celestiales y divinos, es inmutable por siempre y para siempre. El universo de Aristóteles no era solamente eterno; también era estático. Esta creencia de un cosmos inalterable dominó el pensamiento occidental hasta bien entrado el siglo XX.



MODELO COSMOLÓGICO ARISTOTÉLICO

Si bien el estagirita adopta la doctrina empedocleana, al considerar dentro de los cinco elementos con los cuales él erigió al mundo, los cuatro básicos que ésta predice, no obstante la ajusta a las exigencias de su concepción filosófica. El último constituyente del mundo sustancial es materia primaria, que carece de formas, pero potencialmente contiene todas las formas y todos los elementos. El paso de la potencia al acto se realiza al sobreponerse a la materia primaria una de las combinaciones binarias de las cualidades o formas: caliente, frío, seco y húmedo. Eliminando las dos combinaciones imposibles (caliente-frío y seco-húmedo) quedan cuatro combinaciones que corresponden a los cuatro elementos de Empedocles: fuego (caliente + seco), aire (caliente + humedad) tierra (frío + seco), y agua (frío + húmedo). Mediante la sustitución de una de sus cualidades formadoras, los elementos aristotélicos son transformables unos en otros.

HIPARCO, INNOVADOR EN LA ANTIGÜEDAD DE LA VISIÓN DEL CIELO

Ya señalamos anteriormente, en la separata 2.01, que la ciencia desde manos de los griegos pasó a los alejandrinos. Éstos, en general, se adhirieron a las tesis geofixistas, es decir, no adoptaron la posición central de la Tierra y reconocieron las deficiencias del mecanismo propugnado por Eudoxo a los movimientos celestes. En efecto, las variaciones que se observaban en el brillo de algunos planetas hizo surgir la idea de que pudiese existir algunas variaciones de ellos en sus distancias con respecto a la Tierra, y la desigualdad de las estaciones convirtió en inverosímil una trayectoria circular del Sol con nuestro planeta en el centro. Lo último descrito, obviamente hace evidente la incompatibilidad de aquello con el sistema eudoxiano de las esferas homocéntricas y fue, aparentemente, lo que indujo a Hiparco de Nicea (mediados del siglo II a.C.) a hacer recorrer a los dos objetos celestes más reconocidos por los terráqueos, el Sol y la Luna, círculos excéntricos en torno a la Tierra. Dio cuenta así, quizás a través de una simplicidad, de la desigual duración de las estaciones y de las variables distancias que separan de nosotros a estos cuerpos celestes, fenómeno inconsiderable dentro del modelo de sistema de Eudoxo. Hiparco calculó el mes lunar medio en 29 días 12 horas y 44 minutos con 2,5 segundos, resultado que difiere en menos de un segundo del generalmente actual aceptado.

PTOLOMEO, SISTEMATIZADOR DE LA COSMOLOGÍA GEOCÉNTRICA

Ahora bien, la concepción geocéntrica del universo, sistematizada en la cosmología aristotélica y elaborada en la tradición analítica del pensamiento griego, constituyó el egocentrismo cosmológico que dominó imperturbado a las civilizaciones occidentales hasta el siglo XVI. Su descripción la conocemos en detalle gracias a Claudio Ptolomeo quien, alrededor del año 150 d.C., escribió una monumental obra con características de una enciclopedia de astronomía. Su nombre original «La Colección Matemática» cambió luego a «El Gran Astrónomo», para distinguirla dentro de un conjunto de otros textos editados por otros autores, como Euclides y Menelaus, agrupados bajo el título «El Pequeño Astrónomo». En el siglo IX, los árabes la llamaron finalmente como la conocemos hoy, «Almagesto», o «El Gran Tratado». Consta de trece volúmenes que tratan del sistema geocéntrico, los planetas, el Sol y las estrellas fijas, de los eclipses, de geometría y trigonometría, de la construcción de instrumentos y observatorios astronómicos.

C.Ptolomeo

La base del sistema tolomeico del mundo no difiere mucho de la cosmología adoptada por Hiparco: La Tierra centro absoluto del universo, esférico y finito; miminización de nuestro globo, considerado en relación con el cosmos; rotación diurna de la Tierra del conjunto del cielo de Este a Oeste, y trayectoria de los astros resultante de combinaciones de movimientos uniformes y circulares. En general, los principios cosmológicos de Ptolomeo son iguales a los esbozados por Hiparco, con la salvedad de que creó una doctrina completa sobre los planetas, cuestión que Hiparco, prácticamente, no esbozó.

Para desarrollar su modelo, Ptolomeo usó tres construcciones básicas: la excéntrica, la epicíclica, y una ecuatorial.


CONSTRUCCIÓN EXCÉNTRICA




En ella, Ptolomeo coloca a la Tierra fuera del centro de la construcción geométrica. En ella, "E", se desplaza ligeramente desde "C" que corresponde al centro de la trayectoria de los planetas. Aunque en esta concepción se transgreden los principios geocéntricos aristotélicos, en los cuales la Tierra era el centro del cosmos y eje de todos los movimientos planetarios, el desplazamiento terrícola era mínimo y se consideró, más bien, como un ajuste a la regla que una violación. El gráfico sobre la construcción excéntrica que hemos insertado arriba aparece como una estructura fija; sin embargo, también podía jugar un rol movible. En ese caso, el centro del círculo mayor es un punto que rota alrededor de la Tierra a través de pequeños movimientos circulares justamente encima del centro de ésta. En algunas construcciones esos pequeños movimientos no se encontraban centrados en la Tierra.

CONSTRUCCIÓN EPICÍCLICA.




La segunda construcción, la epicíclica, contempla al equivalente geométrico de movimientos excéntricos simples. En este caso, los planetas se movilizan en círculos que rotan sobre la circunferencia del círculo mayor cuyo centro se encuentra sobre la Tierra. Cuando las direcciones y las velocidades de rotación del epiciclo son coincidentes, los planetas, observados desde un punto de la Tierra, detienen su marcha, revierten su curso, y entonces nuevamente comienzan su andar. Así el movimiento retrógrado anual de los planetas (ocasionado, en términos heliocéntricos por la adicción del movimiento anual de la Tierra con el de los planetas) podría encontrar su explicación.

CONSTRUCCIÓN ECUATORIAL




Como las dos construcciones anteriores no lograban una explicación satisfactoria para los movimientos observados de los planetas, Ptolomeo agregó una tercera, la ecuatorial. En este caso, el centro de la construcción circular mayor fue separado del punto de giro de la circunferencia,como podemos observar en el gráfico de arriba, a la izquierda, donde "C" es el centro geométrico del círculo mayor (comúnmente se conocen a este tipo de construcciones como de círculo excéntrico), pero el movimiento del centro epicíclico "O" es uniforme sobre el punto ecuatorial"e".

EL SISTEMA GEOCÉNTRICO TOLOMEICO


M-Ptolomeo

Sobre la base de las tres construcciones descritas, Ptolomeo logró diseñar un modelo cosmológico que, de acuerdo a su época, podía explicar, de alguna manera, el movimiento de los cuerpos celestes dentro de las normas de exactitud observacional que se consideraban entonces. En él, el Sol y los planetas se mueven en un pequeño círculo llamado epiciclo,cuyo centro gira alrededor de la Tierra sobre un círculo  llamado deferente; el centro de éste, sin embargo, no coincide con el de la Tierra. Los siete planetas, entre los que se incluían también la Tierra y la Luna, se desplazaban sobre siete esferas alrededor de la Tierra, la cual se encontraba en el centro (por ello, la denominación de sistema geocéntrico). Desde adentro hacia afuera se sucedían la Luna, Mercurio. Venus, el Sol, Marte, Júpiter y Saturno. Los planetas interiores –Mercurio y Venus- empleaban un lapso igual al que hoy llamamos su revolución sinódica para realizar una vez el giro de su epiciclo, cuyo centro tardaba un año para recorrer el deferente; por el contrario, los planetas exteriores –Marte, Júpiter, Saturno- se movían sobre sus epiciclos en un año, mientras el centro del epiciclo describía el deferente en un tiempo igual a la revolución sideral del planeta. Estos períodos estaban elegidos de tal manera que explicaran por qué los planetas inferiores acompañan siempre al Sol, sin poder apartarse de éste más allá de una distancia angular determinada, en tanto que los planetas superiores pueden recorrer todo el cielo.

En la Teoría que elaboró Ptolomeo sobre la base de sus tres construcciones, los epiciclos dan cuenta de las posiciones estacionarias y retrogradaciones de los planetas: éstos se mueven en general de Oeste a Este sobre el firmamento; sin embargo, para poder calzar con las predicciones, de tiempo en tiempo, se detienen para recorrer una breve distancia en sentido inverso antes de volver a tomar su dirección normal. Sin bien con ello Ptolomeo era capaz de explicar el movimiento de los cuerpos celestes, por lo menos, en función de lo que se podía captar en las observaciones que se podían realizar en la época, sí se salía de la compleja concepción de los movimientos perfectamente circulares de los planetas. Ptolomeo infringió los conceptos cosmológicos y las reglas físicas legados por Aristóteles. La excentricidad y los epiciclos significaban que los movimientos planetarios no se generaban exactamente centrados sobre la Tierra, el centro del cosmos. Pero ello, entonces, tan sólo fue considerado como un suave ajuste que pocos objetaron. No ocurrió lo mismo con la estructura ecuatorial, la cual se desagregaba del movimiento circular perfecto, y esta violación fue considerada por los griegos como un irritante enigma transgresor. No fue gustosamente asimilado el desplazamiento orbital de la Tierra en torno del Sol, desplazamiento que se suponía implícito al movimiento real de cada planeta y que engendra en la órbita aparente de éste, la apariencia de las estaciones y retrogradaciones. Ahora bien, en tanto que el planeta se desplazaba sobre una parte de su epiciclo, su velocidad se agregaba a la de su centro, en tanto que ésta se restaba cuando el planeta recorría otra parte de su trayectoria. Bastaba, pues, asignar velocidades convenientes al astro sobre su epiciclo, para reproducir las anomalías que se evidenciaban en las observaciones.

S-Ptolomeo

Ahora bien, seguido de la órbita de Saturno, se ubicaba la esfera de las estrellas fijas. A la Tierra, como ya se ha señalado, no se le ubicaba exactamente al centro, ya que a los planetas se les describían órbitas relativamente excéntricas. Sólo el Sol y la Luna giraban alrededor de la Tierra sobre un trazado circular. Así, estimando los valores de la traslación por el epiciclo y del deferente, era factible explicar el comportamiento de los planetas, en especial sus movimientos en bucle.



MODELO DE PTOLOMEO

Tanto la cosmología aristotélica como la tolomeica se plasmaron en occidente entre los siglos XII y XIII, pero se desenvolvieron dentro de un mismo ámbito como entes separados. La primera se estudió a través de la «Física de Aristóteles» y de «Sobre los Cielos», además de la difusión de numerosos trabajos; la segunda, irrumpe con el «Almagesto» y a través de literatura astronómica técnica, especialmente elaborada por astrónomos islámicos en cuyos trabajos asumieron a Ptolomeo como un paradigma. En el mundo del saber del occidente cristiano (radicado en las universidades que se fueron fundando alrededor del año 1200), la cosmología de Aristóteles figuró en la gran mayoría de las interrogantes relacionadas con la naturaleza del universo y repercutió significativamente en las preguntas y respuestas que se formulaban, tanto en la filosofía como en la teología. Por su parte, las ideas tolomeicas sobre la constitución del cosmos sólo fueron enseñadas en universidades como parte de la malla curricular de matemáticas, influyendo casi solamente en la obtención de respuestas técnicas sobre temas como el calendario, los pronósticos posicionales, y astrología.
Pero ahondando un poco más sobre el egocentrismo cósmico, dentro del modelo la Tierra era algo vago y complejo. Algunos, influenciados por las ideas orientales, la suponían reposando sobre los hombros de un gran elefante, que, a su vez, se erguía sobre el enorme caparazón de una tortuga. ¿Y la tortuga ... ? Eso parece que era preguntar demasiado. Tal vez sobre una tremenda base de fango.

Las opiniones religiosas, justificadas con el prestigio del estagirita, obstruyeron el proceso de la física y de la astronomía y lograron relegar al olvido a Aristarco y a otros que pensaron como él. Aun Hiparco, y se afirma que el propio Ptolomeo, habrían quebrado, interiormente al menos, el concepto de la Tierra plana y fija en el centro del cosmos.

Las universidades y órdenes religiosas que proliferaron en los siglos XII y XIII acicatearon el estudio del cielo y resucitaron y reforzaron, a su manera, los planteamientos aristotélicos, ajustando y estrechando las ideas a los preceptos confesionales en boga. Tomás de Aquino contribuyó a elaborar una estructura universal en la cual el círculo, en su equilibrio geométrico, regía los movimientos regulares de los astros, perfectos e inmutables, y condicionaba con su presencia los acaeceres de la vida. La astrología tuvo extraordinaria importancia y alentó la creencia de que la aparición de los cometas de trayectorias y períodos erráticos, y los eclipses, eran responsables de desastres y calamidades.

Fuente: http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-02_02.htm

1 comentario:

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