Ciencia y el universo: un breve recorrido
Te invitamos a venir en una serie de viajes para explorar el universo tal como lo entienden los astrónomos hoy. Más allá de la Tierra hay vastos y magníficos reinos llenos de objetos que no tienen contrapartida en nuestro planeta. Sin embargo, esperamos mostrarle que la evolución del universo ha sido directamente responsable de su presencia en la Tierra hoy.
Observando el cielo: el nacimiento de la astronomía
Para su sorpresa, un miembro de la Flat Earth Society se muda a la casa de al lado. Él cree que la Tierra es plana y que todas las imágenes de la NASA de una Tierra esférica son falsas o simplemente muestran el disco redondo (pero plano) de la Tierra desde arriba. ¿Cómo podrías demostrarle a tu nuevo vecino que la Tierra realmente es una esfera? (Cuando haya pensado en esto por su cuenta, puede consultar más adelante en el capítulo algunas respuestas sugeridas).
Hoy, pocas personas realmente pasan mucho tiempo mirando el cielo nocturno. En la antigüedad, antes de que las luces eléctricas robaran a tantas personas la belleza del cielo, las estrellas y los planetas eran un aspecto importante de la vida cotidiana de todos. Todos los registros que tenemos, en papel y en piedra, muestran que las civilizaciones antiguas de todo el mundo notaron, adoraron e intentaron comprender las luces del cielo y adaptarlas a su propia visión del mundo. Estos antiguos observadores encontraron una regularidad majestuosa y una sorpresa interminable en los movimientos de los cielos. Mediante su cuidadoso estudio de los planetas, los griegos y más tarde los romanos sentaron las bases de la ciencia de la astronomía.
Órbitas y gravedad
Si pudiéramos mirar el sistema solar desde algún lugar del espacio, interpretar los movimientos planetarios sería mucho más simple. Pero el hecho es que debemos observar las posiciones de todos los otros planetas desde nuestro propio planeta en movimiento. Los científicos del Renacimiento no conocían los detalles de los movimientos de la Tierra mejor que los movimientos de los otros planetas. Su problema, como vimos en Observando el cielo: el nacimiento de la astronomía, fue que tuvieron que deducir la naturaleza de todo movimiento planetario utilizando solo sus observaciones terrestres de las posiciones de los otros planetas en el cielo. Para resolver este problema complejo más completamente, se necesitaban mejores observaciones y mejores modelos del sistema planetario.
- Las leyes del movimiento planetario.
- La gran síntesis de Newton
- Ley universal de la gravitación de Newton
- Órbitas en el sistema solar
- Movimientos de satélites y naves espaciales
- Gravedad con más de dos cuerpos
Tierra, Luna y cielo
Si la órbita de la Tierra es casi un círculo perfecto (como vimos en capítulos anteriores), ¿por qué hace más calor en verano y más frío en invierno en muchos lugares del mundo? ¿Y por qué las estaciones en Australia o Perú son opuestas a las de Estados Unidos o Europa?
Se cuenta la historia de que Galileo, mientras salía del Salón de la Inquisición tras su retractación de la doctrina de que la Tierra gira y gira alrededor del Sol, dijo en voz baja: "Pero, sin embargo, se mueve". Los historiadores no están seguros de si la historia es cierta, pero ciertamente Galileo sabía que la Tierra estaba en movimiento, independientemente de lo que dijeran las autoridades de la iglesia.
Son los movimientos de la Tierra los que producen las estaciones y nos dan nuestras medidas de tiempo y fecha. Los movimientos de la Luna a nuestro alrededor proporcionan el concepto del mes y el ciclo de las fases lunares. En este capítulo examinamos algunos de los fenómenos básicos de nuestro mundo cotidiano en su contexto astronómico.
- La Tierra y el cielo
- Las Estaciones
- Mantener el tiempo
- El calendario
- Fases y movimientos de la Luna
- Mareas oceánicas y la luna
- Eclipses del sol y la luna
Radiación y espectros
La estrella más cercana está tan lejos que la nave espacial más rápida que los humanos han construido tardaría casi 100,000 años en llegar. Sin embargo, queremos saber de qué material está compuesta esta estrella vecina y cómo se diferencia de nuestro propio Sol. ¿Cómo podemos aprender sobre la composición química de las estrellas que no podemos esperar visitar o probar?
En astronomía, la mayoría de los objetos que estudiamos están completamente fuera de nuestro alcance. La temperatura del Sol es tan alta que una nave espacial se fríe mucho antes de alcanzarla, y las estrellas están demasiado lejos para visitarlas en nuestra vida con la tecnología ahora disponible. Incluso la luz, que viaja a una velocidad de 300,000 kilómetros por segundo (km / s), tarda más de 4 años en alcanzarnos desde la estrella más cercana. Si queremos aprender sobre el Sol y las estrellas, debemos confiar en técnicas que nos permitan analizarlas desde la distancia.
- El comportamiento de la luz.
