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Del Renacimiento hasta hoy
Del Renacimiento hasta hoy
A partir del Renacimiento la ciencia, las artes y la cultura despiertan del letargo que supuso la Edad Media. Se introducen métodos científicos de observación y análisis, se producen grandes descubrimientos y todo se acelera.
Atlas de la Luna.
Selenografía: Atlas lunar de Hevelius
En 1647, Johann Hevelius (1611-1687) publica su atlas lunar "Selenographia", compuesto a partir de diez años de observación de la Luna.
En esta obra, Hevelius hacia una detallada descripción gráfica de los rasgos de la Luna, adjudicándole a cada uno de ellos un nombre. Hevelius bautizó los "mares" y montes lunares de acuerdo a los criterios siguientes:
Los montes lunares recibirían el nombre de sus similares terrestres, por ello en la Luna encontramos los montes lunares Apeninos, Pirineos, Cáucaso, Jura y Atlas.
Los "mares" fueron bautizados con nombres de estados de animo o condiciones de la naturaleza. Por ejemplo: Mar Frigoris (Mar del Frió), Lacus Somniorum (Lago de los Sueños), Mare Tranquilitatis (Mar de la Tranquilidad), sinus Iridum (Babia del Arco Iris), Oceanus Porcellarum (Océano de las Tempestades). Estos nombres han permanecido hasta nuestros días.
Esferas de Kepler.
Las esferas, el misterio cósmico de Kepler
Kepler era un astrónomo y matemático fascinado por la geometría de Euclides. Veía en el Universo la obra de un divino creador, el Geómetra Perfecto. En el afán de descubrir esa geometría pasó gran parte de su vida intentando asociar los 5 sólidos pitagóricos a las órbitas de los planetas alrededor del Sol, anidando unos dentro de otros, en lo que él llamo su "misterio cósmico", publicado en 1596.
Basándose en el dodecaedro y en las esferas que surgen del cruce de sus diagonales, pudo situar las órbitas de algunos planetas. Kepler intentaba dar una explicación a las distancias de las orbitas planetarias propuestas por Copérnico, pero atribuyendo su origen al Geómetra Perfecto, ya que no estaba de acuerdo con la visión de Copérnico, que parecía carente de armonía y, sin embargo, la presencia del gran Geómetra, presuponía que debía contener una geometría perfecta.
A medida que se fueron descubriendo más planetas en el Sistema Solar ésta hipótesis fue cayendo en descrédito, pero su legado más importante fue la idea de un universo que se puede explicar mediante funciones geométricas.
Trinity College.
Trinity College de Cambridge en la época de Isaac Newton
El reverendo William Ayscough, tío de Isaac Newton y diplomado por el Trinity College de Cambridge, convenció a su madre de que lo enviara a Cambridge en lugar de dejarlo en la granja familiar para ayudarla.
En junio de 1661, a los dieciocho años, Newton era alumno del Trinity College, y nada en sus estudios anteriores permitía entrever o incluso esperar la deslumbrante carrera científica del fundador de la mecánica y la óptica.
El Trinity College tenía fama de ser una institución sumamente recomendable para aquellos que se destinaban a las órdenes. Afortunadamente, esta institución le brindó hospitalidad, libertad y una atmósfera amistosa que le permitieron tomar contacto verdadero con el campo de la ciencia.
Al comienzo de su estancia en Cambridge, se interesó por la química. Durante su primer año de estudios, y probablemente por primera vez, leyó una obra de matemáticas sobre la geometría de Euclides, lo que despertó en él el deseo de leer otras obras.
Este dibujo representa el edificio del Trinity College en la época de Newton. Los "colleges" que integran la universidad de Cambridge son instituciones independientes y separadas de la propia universidad, que gozan de un amplio nivel de autonomía.
Ecuaciones Lagrange.
Las ecuaciones de Lagrange
Loseph Louis de Lagrange (Turín, 1736 - París, 1813) fue un matemático francés de origen italiano. La lectura de una obra del astrónomo inglés Edmund Halley despertó en el un interés por las matemáticas y la astronomía.
En su obra Miscellanea taurinensia, obtuvo, entre otros resultados, una ecuación diferencial general del movimiento y su adaptación para el caso particular del movimiento rectilíneo y la solución a muchos problemas de dinámica mediante el cálculo de variantes. Escribió así mismo numerosos artículos sobre cálculo integral y las ecuaciones diferenciales generales del movimiento de tres cuerpos sometidos a fuerzas de atracción mutuas.
La idea básica es que todos los sistemas físicos de partículas están sometidos a fuerzas de interacción exterior que pueden formularse vectorialmente,de forma que una parte tiende a originar un movimiento de aceleración del sistema y otra parte a equilibrar las restrictivas fuerzas de ligadura.
Su trabajo sobre el equilibrio lunar, donde razonaba la causa de que la Luna siempre mostrara la misma cara, le supuso la concesión, en 1764, de un premio por la Academia de Ciencias de París. Escribió gran variedad de tratados sobre astronomía, resolución de ecuaciones, cálculo de determinantes de segundo y tercer orden, ecuaciones diferenciales y mecánica analítica.
Sus enseñanzas sobre cálculo diferencial forman la base de sus obras Teoría de las funciones analíticas y Resolución de ecuaciones numéricas (1798). En 1810 inició una revisión de su Teoría, pero sólo pudo concluir dos terceras partes antes de su muerte.
Telescopio Fraunhofer.
Las lentes acromáticas y telescopio de Fraunhofer
Joseph von Fraunhofer nació en Straubing, Bavaria, el 6 de marzo de 1787. Estudió matemáticas y se convirtió en un experto en óptica. Murió a consecuencia de la Tuberculosis en Munich, el 7 de Junio de 1826.
En 1823 fue profesor y conservador de física de la academia de ciencias de Munich. En 1812 - 1814 Fraunhofer se entregó por completo al diseño de lentes acromáticos para telescopios, trabajo que requería un exacta determinación de los índices de refracción de los vidrios ópticos.
En 1814, al analizar el espectro solar siguiendo las indicaciones de Wollaston, un inglés que había descubierto en él rayas oscuras, Fraunhofer enumeró con exactitud 754 de esas líneas, que desde entonces se denominan líneas de Fraunhofer. Asimismo fue el primero en medir la longitud de onda específica de cada banda mediante un difractómetro rudimentario que construyó y que fue el primero en su género.
Construyó el primer retículo de difracción con el cual midió las diferentes longitudes de onda de los colores y de las líneas oscuras del espectro solar. En 1817, diseño un objetivo acromático que con muy pocos cambios subsiste hasta hoy. En su honor, los telescopios que usan este tipo de objetivo llevan su nombre.
Telescopio Herschel.
Herschel descubre Urano con un gran telescopio
William Herschel (1738-1822) fue un astrónomo alemán nacionalizado británico que hizo numerosas e importantes aportaciones en el campo de la astronomía.
El interés de Herschel por la astronomía no se manifestó hasta los 35 años. Con la ayuda de su hermana Caroline y su hermano Alexander, construyó un excelente telescopio de reflexión, sirviéndose de una fundición que instaló en su casa. Herschel pulió espejos en metal, en una aleación similar al bronce.
Con ese telescopio, con un poder de 6.450 aumentos, el 13 de marzo de 1781, descubrió un objeto en la constelación de Géminis, que al principio tomó por un cometa. Pero rápidamente se dio cuenta de que no se trataba de una estrella como las demás, porque su disco se perfilaba con claridad. Tampoco era un cometa, porque no tenía cola. Su movimiento hacía pensar que se trataba de un planeta.
Herschel lo observó durante un año y descubrió que su órbita era planetaria. En efecto, se trataba de un nuevo planeta (Urano). Los únicos planetas conocidos desde la antigüedad eran los seis que podían observarse a simple vista. Nadie había previsto un planeta más, y la sorpresa del descubrimiento hizo famosos a Herschel y al telescopio.
Telescopio Parsons.
Telescopio de William Parsons
William Parsons (1800-1867), tercer conde de Rosse, fue un afamado astrónomo británico. Diputado en la Cámara de los Comunes desde 1821 hasta 1834 y representante de Irlanda en la Cámara de los Lores a partir de 1845, fue un gran aficionado a la astronomía.
Entre 1842 y 1845 construyó el mayor telescopio de todo el siglo XIX, el Leviathan de Parsonstown, que tenía un espejo de 1,83 m de diámetro, pesaba casi 4 toneladas y estaba montado en el fondo de un tubo de 13 metros de largo que sólo era móvil en la dirección del meridiano. Con dicho telescopio puso de manifiesto la estructura espiral de algunas nebulosas.
El perfeccionamiento del telescopio y la construcción de espejos cada vez más grandes permitieron obtener evidencia directa sobre la naturaleza de las nebulosas espirales. A finales del siglo XIX, William Herschel y William Parsons lograron resolver las imágenes de las nebulosas en estrellas similares a las de nuestra propia Galaxia. La demostración definitiva de que las nebulosas espirales son efectivamente galaxias como la nuestra solo se pudo dar después del desarrollo de la espectroscopia, a comienzos del siglo XX.
Reunión en Berlín.
Otto Hann: reunión de físicos en Berlin
Otto Hahn (1879-1968) Nació en Gotinga, Alemania. En su juventud disfrutó la prosperidad alemana de la posguerra del conflicto franco-prusiano, pero a los 35 años tuvo que enfrentarse con la primera Guerra Mundial y a los sesenta con la segunda.
Hahn vivió cambios sociales y políticos tan radicales como los que simultáneamente se produjeron en el campo de la física y de la química. Comprobó cómo de la mecánica newtoniana hubo que pasar a la relativista y, en el campo de la radiactividad, supo del descubrimiento del radio en 1896 por Henri Becquerel (1852-1908) y del uso rutinario de las centrales nucleares en la década de 1960.
Durante la segunda guerra mundial las universidades alemanas perdieron muchos de sus físicos debido a las políticas raciales de Hitler. Entre ellos, muchos profesores jóvenes quienes aún no eran tan conocidos. La fotografía muestra una reunión en Berín, poco antes de la desbandada, con varios personajes ilustres de la física, la química y la astronomía, entre ellos, Einstein, Franck, Haber, Hahn y Hertz.
El descubrimiento de que el uranio podía sufrir una fisión que lo dividía en fragmentos más pequeños compuestos por elementos más ligeros marco el comienzo de la energía atómica. Hahn fue galardonado en el año 1944 con el Premio Nobel de Química por su trabajo sobre la fisión nuclear.
Radiotelescopio.
Primeros radiotelescopios
A finales del siglo XIX se llevaron a cabo intentos infructuosos para detectar la radioemisión celeste. El ingeniero estadounidense Karl G. Jansky, mientras trabajaba en Bell Laboratories en 1932, fue el primero en detectar ruidos provenientes de la región cercana al centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, durante un experimento para localizar fuentes lejanas de interferencias de radio terrestres.
En 1943 Reber también descubrió la largamente codiciada radioemisión del Sol. La radioemisión solar había sido detectada pocos años antes, cuando fuertes estallidos solares produjeron interferencias en los sistemas de radar británicos, estadounidenses y alemanes, diseñados para detectar aviones.
Como resultado de los grandes progresos realizados durante la II Guerra Mundial en antenas de radio y receptores sensibles, la radioastronomía floreció en la década de 1950. Los científicos adaptaron las técnicas de radar de tiempo de guerra para construir diversos radiotelescopios en Australia, Gran Bretaña, Países Bajos, Estados Unidos y la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas, y muy pronto se despertó el interés de los astrónomos profesionales.
Espacio y Tiempo.
Albert Einstein describe el espacio y el tiempo
Albert Einstein (1879-1955) es considerado por mucha gente como el mejor astrofísico y la persona más relevante del siglo XX. Aquí le vemos en la oficina de patentes de Suiza, donde realizó muchas de sus definiciones.
Muchas de las visionarias contribuciones científicas de Einstein incluyen la equivalencia entre masa y energía (E=mc^2), cómo afecta el límite máximo de la velocidad de la luz a las medidas de tiempo y espacio (relatividad especial), y una teoría de la gravedad más precisa, basada en conceptos geométricos simples (relatividad general).
Una de las razones por las que se le concedió a Einstein el premio Nobel de física en 1921 fue la de hacerlo más prestigioso.
Goddard y los cohetes.
Robert Goddard y los cohetes
Robert H. Goddard, uno de los padres fundadores de la cohetería moderna, nació en Worcester, Massachusetts, en 1882. A los 16 años de edad Goddard leyó el clásico de ciencia ficción "La Guerra de los Mundos" de H.G. Wells, y soñó con vuelos espaciales. Para 1926 había diseñado, construido y volado el primer cohete de combustible líquido del mundo.
Lanzado el 16 de marzo de 1926 desde la granja de su tía Effie en Auburn, Massachusetts, el cohete apodado "Nell" alcanzó una altitud de 12,5 metros en un vuelo que duró unos 2 ½ segundos.
Fotografiado aquí, Goddard está de pie al lado del cohete de 3 metros de altura, sosteniendo el soporte de lanzamiento. Para alcanzar un vuelo estable sin necesitar aletas, el pesado motor está localizado en la parte superior, alimentado por líneas que salían desde los depósitos de combustible llenos de oxígeno líquido y de gasolina, localizados en la parte inferior del cohete.
Durante su carrera, Goddard fue ridiculizado por la prensa por haber sugerido que los cohetes podrían volar hasta la Luna, pero él continuó sus experimentos, apoyado en parte por el Institito Smithsoniano y defendido por Charles Lindbergh. Ampliamente reconocido como un experimentador talentoso y un genio de la ingeniería, sus cohetes estaban muchos años adelantados a su tiempo.
A Goddard le fueron concedidas más de 200 patentes de tecnología, la mayoría hasta después de su muerte en 1945. Un cohete de combustible líquido construido sobre los principios desarrollados por Goddard llevó seres humanos hasta la Luna en 1969.
Antiguo Observatorio.
El Antiguo Observatorio de Beijing
¿Cómo se hacían las observaciones antes de que existieran los telescopios? Un ejemplo de ello es el antiguo Observatorio de Beijing en China.
Comenzando en 1.400, los astrónomos pusieron grandes instrumentos para poder medir estrellas y posiciones planetarias con mayor exactitud.
Los observatorios pre-telescópicos a través del mundo se remontan a tiempos antiguos y nos dieron mediciones que ayudaron a determinar los tiempos de cosecha, a navegar los barcos y determinar fechas de ceremonias religiosas. Es interesante comparar esta fotografía con una tomada en 1985 .
Harmonia Macrocosmica.
Harmonia Macrocosmica de Cellarius
Bajo el nombre de Harmonia Macrocosmica se conoce un atlas estelar que fue escrito por Andreas Cellarius y publicado en el año 1660. Este atlas está formado por grabados de placa de cobre que representan los sistemas mundiales de Claudio Tolomeo, Nicolás Copérnico y Tycho Brahe.
Incluye el atlas Harmonia Macrocosmica 30 folios dobles pintados a mano y en color, que van acompañados de aproximadamente 200 páginas de texto explicativo en latín. Se trata de una de las obras más especiales del XVII, sobre todo por la espectacularidad de sus ilustraciones.
Se cree que Andreas Cellarius nació en el año 1596 en la pequeña ciudad alemana de Neuhausen, y murió en 1665. Era un matemático y cartógrafo que trabajó como rector de la Escuela de Latín de la ciudad de Hoorn. De hecho, todos los trabajos académicos firmados por Cellarius fueron publicados durante su estancia en esta escuela, como su Harmonia Macrocosmica, que es una recopilación realizada en el año 1660 de los mapas del cielo más bellos de su tiempo.
Los trabajos de Cellarius relacionados con la astronomía se salvaron de ser incluidos entre los libros prohibidos por la iglesia católica gracias al sabio jesuita Athanasius Kircher, que fue quien abogó ante la Curia aludiendo que sólo se trataba de un libro de Historia.
Telescopio Vaticano.
El Telescopio del Vaticano
El Observatorio Astronómico, o Telescopio Vaticano, es una institución de investigación científica que depende directamente de la Santa Sede. Su órgano superior de referencia es el Governatorato del Estado de la Ciudad del Vaticano.
El Telescopio Vaticano se encuentra en el Palacio de Castelgandolfo, en Italia. Se halla en la misma residencia de descanso del Papa, situada en la localidad de Castelgandolfo. El equipo de investigadores del observatorio está formado por jesuitas, que o bien son doctorados en astronomía o reciben entrenamiento previo.
El Telescopio Vaticano es uno de los observatorios astronómicos más antiguos del mundo. Fue creado durante la segunda mitad del siglo XVI. En el año 1578, el Papa Gregorio XIII mandó construir en el Vaticano la Torre de los Vientos, encargando a varios jesuitas astrónomos y matemáticos del Colegio Romano la reforma del calendario promulgada en 1582. Desde entonces, la Santa Sede ha mantenido siempre un gran interés por la investigación astronómica.
El crecimiento urbanístico de la ciudad de Roma y de sus alrededores ha contaminado los cielos nocturnos de Castelgandolfo, lo que ha llevado a los astrónomos del Vaticano a trasladar el lugar de sus observaciones. En el año 1981, el Observatorio Astronómico del Vaticano fundó un segundo centro de investigación, el "Vatican Observatory Research Group", el VORG, que está situado en Tucson, Arizona. En el año 1993, el Observatorio, en colaboración con el Observatorio Steward, finalizó la construcción del Telescopio Vaticano de Tecnología Avanzada (VATT), que está ubicado en el Monte Graham, en Arizona, Estados Unidos.
Gnomónica.
La gnomónica en el Renacimiento
La gnomónica forma parte tanto de la historia de la astronomía como de la matemática y de historia de la tecnología. Consiste en el estudio de la medida del tiempo utilizando relojes solares, y tiene en cuenta tanto su diseño como su construcción y sus propiedades geométricas. Antes de la aparición de los relojes mecánicos en el siglo XIV, los relojes solares eran los instrumentos más empleados para medir el tiempo, junto con clepsidras o relojes de arena y de fuego.
El Renacimiento supuso un retorno a los textos clásicos, creando un nuevo debate sobre la medida del tiempo. El Papa Gregorio XIII realizó una reforma del calendario, y la publicación del De revolutionibus orbium coelestium de Nicolás Copérnico supuso la aceptación oficial del modelo heliocéntrico.
En esta época se crearon muchas escuelas de traductores del árabe al latín, lo que permitió redescubrir la gnomónica y la astronomía clásica en Europa. Uno de los principales centros de gnomónica estaba en la Escuela de Toledo.
A pesar de incorporarse el conocimiento trigonométrico de los musulmanes, se empezó a abandonar el uso de las horas temporarias. Este abandono progresivo tuvo mucho que ver con la aparición de un nuevo reloj mecánico. Los tratados de gnomónica de los siglos XVI y XVII ofrecían ejemplos y trazados geométricos de cuadrantes con horas iguales, relegando las horas temporarias a un segundo plano.
Telescopio de Reber.
Telescopio radial de Reber
Grote Reber, nacido en 1911 y fallecido en 2002, fue un ingeniero estadounidense y pionero de la radioastronomía. Este ingeniero de radio y radioaficionado descubrió su vocación tras conocer el trabajo del ingeniero de radio estadounidense Karl Guthe Jansky.
En el año 1937 comenzó a trabajar en la construcción de un extraño plato metálico que tenía un receptor de radio acoplado a él. Reber había creado el primer radiotelescopio del mundo. Su trabajo revolucionó la observación astronómica, marcando uno de los hitos más importantes desde el telescopio óptico de Galileo
El radiotelescopio de Reber consistía en un espejo de metal parabólico de nueve metros de diámetro, que estaba enfocado en un radiorreceptor a ocho metros sobre el espejo. Tras su primer telescopio radial construyó otros dos receptores, siendo el tercero el que más éxito obtuvo. Gracias a él pudo publicar el primer mapa de radio de la Vía Láctea en el año 1944. Fue publicado en el Astrophysical Journal durante ese mismo año, pero su trabajo despertó poco interés entre la comunidad astronómica de entonces.
Reber donó su telescopio al Observatorio Nacional de Radioastronomía, el National Radio Astronomy Observatory, que se encuentra en Green Bank, en el estado de Virginia. Allí fue montado sobre una mesa giratoria, de forma que podía moverse en cualquier orientación.
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