La Astronomía, como esfuerzo sistemático de observación, se originó en Mesopotamia. Los primeros mitos sumerios datan, al menos, del tercer milenio a.C., pero tiene orígenes que sin duda se remontan mucho más allá. En un tiempo, cielo y tierra estuvieron unidos y, al separarse, el dios celestial Anu se llevó los Cielos, y el del aire, Enlil, se llevó la Tierra.
El origen del mundo surgió en un conflicto entre las fuerzas del caos y los dioses. Todo se generó a partir del caos primigenio. Después de la caída de Nínive, en 612 a.C., Babilonia pasó a ser capital del nuevo imperio babilonio y centro de las actividades astronómicas. El único instrumento astronómico que poseían los mesopotámicos era el gnomon. Los primeros textos astronómicos se encuentran en tablillas cuneiformes babilónicas, que datan del 2.000 a.C.
ASTRONOMIA EGIPCIA
Egipto es, con excepción de la fértil faja del valle del Nilo, un desierto vasto e inmutable. Para los egipcios, la vida fue creada del océano primigenio Nun, por Ra, dios del Sol. La Tierra era un disco o un plato plano, Geb, rodeado de un borde montañoso, y flotaba en las aguas abismales Nun. De este mar primigenio aparecieron la vida y la Tierra. Sobre la Tierra se encontraba la cúpula del cielo, personificada por la diosa-cielo Nut. No había, sin embargo, una sola cosmogonía dominante.
Egipto funda su cosmogonía en el "acontecimiento primordial", al principio del tiempo. Del caos acuoso de Nun surge una colina en la que se apoya la divinidad para llevar a cabo su obra. Los textos de las pirámides atribuyen a Atom este poder creador y Heliópolis fue el centro de esa creación, que pasó después a Menfis y luego a Tebas.
STONEHENGE Y OTROS
En alguna época del tercer milenio a.C., antes de que Hamurabi gobernara Babilonia, y contemporánea al Reino Medio de Egipto, los primeros britanos empezaron a construir el dramático monumento de piedra que conocemos como Stonehenge. Fue orientado en dirección de la salida del Sol en el solsticio de verano. No sólo Stonehenge, sino otros centenares de monumentos megalíticos de la Gran Bretaña y el continente europeo, muestran una gran variedad de alineaciones astronómicas. Stonehenge no sólo fue un lugar para observar los solsticios y otros importantes fenómenos solares y lunares, sino que también funcionaba para predecir eclipses, así como escenario para la celebración o culto asociados a estos fenómenos.
Otros ejemplos de sitios astronómicos son Callanish en Escocia, cuyas alineaciones marcan la salida de estrellas brillantes, del Sol y la Luna; Kintraw, Ballochroy y Woodhenge, y Carnac, en Bretaña, con increíbles disposiciones de piedras levantadas. En los Estados Unidos, el Cañón del Chaco en Nuevo México y el pueblo Zuni, de Arizona, donde hay una torre para observar el Sol. En Mesoamérica sugestiones de orientaciones de las Pléyades en Teotihuacán. El Caracol, en las ruinas mayas de Yucatán, es el observatorio más célebre, con alineaciones solares, lunares y de Venus.
ASTRONOMIA CHINA (?siglo II a.C.)
La Cosmogonía china se basa en el I Ching, libro base de la filosofía confucionista. El Gran Absoluto es el origen de todas las cosas, y produce las dos fuerzas del ying y el yang, que a su vez se combinan para formar 4 emblemas de los que proceden los Ocho Trigramas. En el Huai-nan-tzu, otro libro de la misma época, el Universo surgió del vacío, del que a su vez emanó un vapor primordial en constante ebullición. De las partículas más ligeras se formó el cielo, de las más pesadas, la tierra. De las esencias del cielo y la tierra surgen el ying y el yang, y de la imitación, transformación e interacción de ambos deriva la existencia de todas las cosas.
En cuanto a la Astronomía china, y dejando a un lado los registros astronómicos de Babilonia, antes del Renacimiento fueron las observaciones de los astrónomos chinos las más constantes y precisas de todo el planeta. El registro más antiguo sobre meteoritos aparece en el libro Chunqiu, apareciendo la anotación de la caída de un meteorito en el principado de Song en el 644 a.C. En el siglo XVI a.C. aparecen constancias de eclipses de Sol en grabados sobre caparazones de tortuga, y en el libro de las Odas (Xiaoya), se registra un eclipse lunar en el 776 a.C.
La primera constancia escrita de la aparición del cometa Halley se encuentra en el Chunqiu en el 613 a.C. Los registros sobre novas aparecen durante la dinastía Shang (1520 a.C.-1030 a.C.), así como la primera supernova. Hasta el año 1700 los chinos registraron 90 novas o supernovas. En el siglo IV a.C. comienzan a usar un calendario de 365 días y un cuarto para la duración del año solar. La esfera armilar se desarrolló en la misma época que los griegos, y Zhang Heng, en el año 125, inventó el primer sismógrafo y una esfera armilar con círculo ecuatorial, eclíptica, meridiano y horizonte. Las manchas solares fueron detectadas por los chinos en el siglo IV a.C. y los satélites de Júpiter, en el 364 a.C. "Júpiter parece tener arrimadas a su lado, pequeñas estrellas de color rojo claro y forma con ellas una alianza".
ASTRONOMIA GRIEGA (700 a.C.-150)
Los jonios proponían un mundo geocéntrico, colocando la Tierra inhabitada en el centro de las cosas, con una considerable región celeste sólida, ¡ígnea o acuática rodeándolo todo. El primer filósofo jonio del que se sabe algo fue Tales.
TALES DE MILETO (625 a.C.-550 a.C.)
Comerciante y filósofo jónico (griego), fue uno de los primeros geómetras de la historia e investigador pionero en la búsqueda de los principios físicos generales que subyacen a la Naturaleza.
Nació en Mileto, localizada en la Turquía actual, la ciudad más avanzada del mundo griego. Es muy posible que Tales elaborara en el campo de la geometría una serie de teoremas generales. Calculó la distancia de un navío a la orilla y la altura de un edificio a partir de la sombra proyectada por el mismo. Dichos argumentos matemáticos fueron sistematizados 250 años después por Euclides.
Tales pensaba que la Tierra y todos los cuerpos sobre ella habían sido originariamente agua, para, a continuación, experimentar cambios originados por ciertos procesos naturales. Creía que la Tierra era un disco plano que flotaba en el agua. Fue un precursor de la ciencia griega, y se le ha considerado el primero de sus sabios: fue el primer científico que podemos nombrar.
ANAXIMANDRO (611 a.C.-547 a.C.)
Filósofo jónico (griego), que sugirió que la Tierra es un cuerpo curvado en el espacio.
Discípulo de Tales, fue el primer griego que utilizó un reloj de Sol (ya conocido desde antiguo en oriente medio), para establecer las fechas de los solsticios y los equinoccios. Tras percatarse de que la superficie de la Tierra es curva, la creyó cilíndrica con su eje orientado de este a oeste. Plasmó en un mapa la totalidad del mundo conocido, llegando incluso a visualizar la Tierra como un cuerpo en equilibrio en el espacio, una idea revolucionaria en su tiempo.
Anaximandro visualizó la Tierra como una columna baja y gruesa que quedó en el centro del vórtice cósmico cuando el fuego se trasladó a su posición natural, la más alta entre los cielos que giraban. Al estar en el centro, no necesitaba apoyo. El Sol, la Luna y los planetas eran ventanas en anillos sucesivos de fuego que rodeaban la Tierra, como la corteza de un árbol.
PITAGORAS (582 a.C.-497 a.C.)
Nació en Samos y murió en Metaponto. Demostró que la Tierra es esférica. El Sol, la Luna y los planetas siguen su propio camino, y no el movimiento uniforme de las estrellas.
FILOLAO (480 a.C.-?)
Filósofo griego nacido en Tarento o Crotona, en el sur de Italia.
Filolao, contemporáneo de Sócrates, describe un Universo pitagórico. La Tierra no sólo es esférica, sino que se mueve. La Tierra, el Sol, la Luna y los planetas circundan un fuego central en el centro del Universo. Entre la Tierra y el fuego central se halla el Antichton o contra-Tierra, un planeta que protegía la Tierra del fuego central y que hacía que el número de los objetos móviles del Universo fuese 10, el número perfecto.
EUDOXIO (408 a.C.-355 a.C.)
Astrónomo y matemático griego, nacido en Cnido (lo que ahora es la costa turca).
El modelo de Eudoxio consiste en la Tierra incrustada, como una joya, en el ecuador de la esfera más interna de un conjunto de esferas que giran. Cada esfera gira alrededor de su eje a un ritmo constante, mientras que su eje se mueve con la siguiente esfera. El movimiento resultante no es uniforme, sino repetitivo y compuesto de círculos. Cada planeta está movido por combinaciones de esferas. De esta manera, "salvaba las apariencias", combinando las regularidades perfectas de Platón para llegar a las irregularidades observadas.
HERACLIDES (388 a.C.-315 a.C.)
Nacido en Heraclea del Ponto, sugirió la rotación de la Tierra. Mercurio y Venus giran alrededor del Sol, y no alrededor de un místico e invisible "fuego central".
ARISTARCO DE SAMOS (320 a.C.-250 a.C.)
Astrónomo griego que propuso la Cosmología heliocéntrica y realizó las primeras estimaciones de distancias astronómicas.
En el siglo IV a.C. no sólo era la Tierra esférica aceptada por los hombres cultos, sino que también se sostenía ampliamente que los planetas giraban en torno a ella en órbitas circulares.
Aristarco fue el primero que propuso que la Tierra gira alrededor del Sol, en contraste con el pensamiento de la época. Intentó medir las distancias al Sol y a la Luna, usando para ello el hecho de que cuando la Luna aparece exactamente mitad oscura, mitad iluminada, forma un ángulo recto con el Sol y la Tierra. A pesar de lo poco acertado de sus mediciones, supuso el primer intento serio de calcular experimentalmente una distancia astronómica.
ARISTOTELES (384 a.C.-322 a.C.)
Filósofo y naturalista ateniense, nacido en Estagira y por ello llamado el Estagirita, que proporcionó a la Ciencia una base filosófica que mantuvo su vigencia durante 18 siglos.
Platón, director da La Academia, no ofreció una cosmología completamente seria. En el Timeo describe al Universo como un solo ser vivo forjado por Dios según la pauta del ideal.
Aristóteles, hijo del médico de la corte de Macedonia, quedó huérfano y se trasladó a Atenas, donde se convirtió en el discípulo más aventajado de Platón. Regresó a Macedonia como tutor y luego consejero de Alejandro Magno, hijo de Filipo II. Más tarde trabajó como maestro público en Atenas, impartiendo las clases en su propio jardín (el Liceo).
Escribió y dio clases de lógica, retórica, poesía, ética, economía, política, física, metafísica, historia natural, anatomía, fisiología y predicción del tiempo: era un hombre de cuyos labios jamás salió un "no sé". Quizá por ello no fue director de la Academia, por envidias políticas, cuando era el hombre más capacitado para suceder a Platón. Abarcó todo el conocimiento científico, aunque las doctrinas antiguas sobre física y cosmología que logró reunir contienen numerosas ideas erróneas. Sus obras sobrevivieron en el mundo árabe y fueron reintroducidas en la Europa cristiana de los siglos XII y XIII a través de traducciones latinas.
Su modelo cosmológico, aceptando los axiomas de Platón, es un Cosmos dividido en dos partes, el mundo sublunar y el supralunar. El primero, que contiene todo lo que se encuentra bajo la órbita de la Luna, es el mundo de los cambios y movimientos a los que estamos acostumbrados, mientras que el supralunar, el de los astros, es un mundo en armonía perfecta, donde todos son esferas perfectas con movimiento circular uniforme. Cada uno de los planetas está engarzado en una esfera transparente (en realidad una corona esférica), concéntricas en torno a la Tierra, la primera la de la Luna y la última la de las estrellas fijas. Debido a las retrogradaciones de los planetas, para explicar el movimiento de éstos en su modelo, necesitó de 55 esferas para reproducir todo el movimiento del Cosmos. En este trabajo de añadir esferas y ajustar sus parámetros, fue ayudado por el astrónomo Calizo, y su modelo era coherente, simétrico, amplio y agradable de contemplar, aunque, precisamente por ello, la Cosmología fue llevada a un laberinto de epiciclos y excéntricas en el que permanecería atrapada mil años. Se veneró a sus obras de manera casi divina, hecho que postergó la revisión de sus ideas más desacertadas, como, por ejemplo, que los cuerpos exteriores a la esfera de la Luna son perfectos e inmutables. A pesar de todo, su posición como la figura más relevante de la filosofía no ha cambiado.
Aristóteles escogió la construcción que había propuesto Eudoxio: un sistema de esferas colocadas que llevaban los planetas y las estrellas en movimientos que en lo cualitativo eran similares a los movimientos observados. Para Aristóteles, el espacio estaba completamente lleno: hablar de espacio vacío era, para él, una contradicción.
Calizo añadió un total de 6 esferas a las 27 de Eudoxo y Aristóteles aumentó las 33 de Calizo a 55.
HIPARCO DE RODAS (170 a.C.-125 a.C.)
Geógrafo y astrónomo griego, descubrió la precesión de los equinoccios y elaboró el primer catálogo estelar, además de inventar la trigonometría.
Confeccionó un catálogo de 850 estrellas, siendo el primero que asignó la escala de magnitudes. Observó que los equinoccios aparecían progresivamente en una fecha más temprana en relación con el año sideral. Evaluó la precesión 45 segundos de arco por año. Perfecciona las técnicas de determinación de la latitud y la longitud. La mayor parte de sus trabajos se perdieron, aunque muchos de ellos fueron recogidos por Ptolomeo.
PTOLOMEO DE ALEJANDRIA, O CLAUDIO PTOLOMAEUS (85-165)
Astrónomo greco-egipcio, autor del Almagesto, compilación de la astronomía griega, la geografía y la óptica.
Llevó las Astronomía observacional griega y las técnicas matemáticas de la Astronomía a su supremo desarrollo. Es probable que naciera en Egipto y se helenizara posteriormente. Su fama se asienta sobre 4 volúmenes que resumen 500 años de Astronomía griega. Esta ingente obra dominó el pensamiento astronómico hasta la época de Copérnico, 14 siglos después. Ptolomeo lo tituló "Sintaxis matemática" o "La Colección Matemática" y fueron los árabes los que lo titularon Almagesto, "el más grande".
Introdujo el concepto de epiciclos y deferentes: el epiciclo es un círculo que lleva al planeta, mientras que el centro del propio epiciclo gira en torno a la Tierra en una trayectoria circular llamada deferente. Este sistema está en deuda con el de Hiparco, hoy desaparecido. Ptolomeo calculó las distancias al Sol y a la Luna y decribió un catálogo de 1.028 estrellas. Calculó el valor de pi. En su obra "Geografía", describió un sistema para hallar la latitud y la longitud y describió un mapamundi. En su obra "Optica" abordó los principios de la reflexión y la refracción, y en "Tetrabiblios" dio origen a la moderna astrología. Muchos de los logros de Ptolomeo se deben a Hiparco, incluyendo la trigonometría.
LA EPOCA OSCURA (DE PTOLOMEO A COPERNICO)
Los romanos prefirieron la ciencia aplicada, la tecnología y la ingeniería, por lo que poco avanzaron en ciencia y matemática. El producto más bello y accesible de la ciencia romana es el poema atomista "De la naturaleza de las cosas", de Lucrecio, quien falleció en el año 55 a.C. y fue redescubierto en el siglo XV. Ya en el 320, el cristianismo se había convertido en religión oficial del imperio romano. Pronto desaparecieron del Occidente cristiano las complicadas cosmología de los griegos.
Gracias a San Agustín (354-430), las tradiciones del pensamiento griego pasaron al cristianismo latino y fue el responsable del carácter platónico de la temprana teología cristiana. Otro compilador cuya obra ayudó a mantener vivo el conocimiento científico de los griegos fue San Isidoro de Sevilla (560-636), en sus "Etimologías". Para él, la Tierra tenía la forma de una rueda, rodeada por el océano. En torno a la Tierra estaban las esferas concéntricas de los planetas y las estrellas y fuera de la última esfera se encontraba el cielo. Por aquel tiempo, el obispo de Gabula, se esforzó por explicar la cruda cosmogonía del Génesis, un mundo plano en forma de tabernáculo, que fue generalmente aceptada por los primeros escritores cristianos. Beda el Venerable (673-735) sostuvo que la Tierra es esférica, rodeada por siete cielos: de aire, éter, Olimpo, espacio ígneo, firmamento de los cuerpos celestes, ángeles y Trinidad, afirmando la práctica de contar los años a partir del nacimiento de Cristo.
Desde el 750 al 1.000, los grandes patronos de la ciencia fueron los califas de Bagdad; se establecieron Observatorios en Bagdad y Damasco y el Almagesto fue traducido al árabe en el año 820. El matemático Gerbert, elegido como Papa Silvestre II, estableció, de una vez por todas, la Tierra como esférica, en el año 999. Destacó la obra del fraile dominico San Alberto Magno, uno de los pensadores más originales del siglo XIII y de su discípulo Santo Tomás de Aquino, que unió la cosmología de Aristóteles y la doctrina de la Iglesia en un solo sistema de pensamiento, el Escolasticismo, que dominó los espíritus europeos durante más de dos siglos y aún continúa influyendo sobre la teología católica.
Guillermo de Occam (1285-1349) afirmó que lo que no se observa no es real, y es conocido por la "navaja de Occam" : "una pluralidad no debe ser afirmada sin necesidad". Nicolás de Oresme (m.1382), contemporáneo de Buridan en París, criticó a Aristóteles y a Ptolomeo, aceptando la idea de que la Tierra se mueve, y logró demoler muchos de los argumentos físicos en favor de un Universo geocéntrico. En su "Tratado de los cielos y del mundo", dijo: "...considerando todo lo que se ha dicho, podemos concluir, pues, que la Tierra se mueve y el cielo no, y no hay prueba en sentido contrario". Nicolás de Cusa (1401-1465), precursor de Copérnico, afirmó que el Universo tiene un centro por doquier y una circunferencia en ninguna parte: esta proposición puede compararse al Principio Cosmológico actual.
Roger Bacon (1214-1292), filósofo y alquimista inglés, defendió el método experimental de la Ciencia, poseyó una mentalidad científica cercana a nuestros contemporáneos. Construyó un Observatorio en Oxford y quizá un telescopio rudimentario con el que hizo observaciones. En Bagdad, en el siglo VIII, el Almagesto fue traducido al árabe, siendo esta ciudad la heredera de la gloria de Alejandría. Se hicieron correcciones y nuevas tablas astronómicas fueron derivadas de las de Ptolomeo. Así, el Universo, al transformar los deferentes y los epiciclos en esferas que rodaban unas dentro de otras, se hacía más concreto y real para los árabes. Al Battani (m.928) estudió la precesión, el avance del apogeo y midió magnitudes de muchas estrellas. A finales del siglo X, Córdoba desplazó a Bagdad como centro intelectual.
En el siglo XIII llegó a su fin el poder del Islam en España. Alfonso X el Sabio elaboró las Tablas Alfonsinas, un conjunto de tablas astronómicas. En Toledo, Gerardo de Cremona (1114-1187) tradujo a Euclides, Ptolomeo y otros autores al latín, así como las obras de los árabes Ibn Sina (Avicena, m.1037) e Ibn Rashd (Averroes, m. 1199)
COPERNICO, NICOLAS (1473-1543)
Astrónomo polaco que propuso la Teoría Heliocéntrica.
Nace en Polonia, y es sobrino y protegido del obispo de Ermland. Pasó 14 años en varias Universidades, adquiriendo una educación muy completa. Fue nombradocanónigo de la catedral de Frauenberg a los 23 años. Luego pasó diez años en Universidades italianas, Bolonia, Padua, Ferrara. Volvió a Polonia con su doctorado en derecho canónigo pero con amplios conocimientos científicos y un gran interés por la Astronomía. Era sombrío e introvertido, e hizo circular sus ideas entre sus amigos con un breve manuscrito, "Comentariolus", que le acreditaba como astrónomo teórico de primera fila. Su obra fundamental, "De Revolutionibus Orbium Coelestium", entró en prensa cuando Copérnico yacía en su lecho de muerte. Antes, en 1539, permitió al joven matemático Retico, publicar una versión de su obra, "Narratio Prima", pero no le autorizó a que mencionara su nombre por motivos políticos y religiosos.
Copérnico no tenía ninguna intención de atacar la doctrina teológica: dedicó su libro al Papa Paulo III. La Iglesia católica tardó en condenar a Copérnico, y lo hizo en 1616, durante la Contrarreforma cuando el libro fue proscrito. Antes, Martín Lutero condenó a Copérnico en vida de éste, y el sistema copernicano fue anatema para la Iglesia protestante.
Sin duda, Copérnico conocía el antiguo intento de Aristarco y la cosmología de Filolao. Como las órbitas planetarias no son circulares, para obtener un acuerdo con las observaciones empleó epiciclos y excéntricas, consagrando 4 de sus 6 libros de que consta "De Revolutionibus..." a esta labor de cálculo. La obra "Sobre las revoluciones de las esferas celestes" consta de 6 libros.
Sus contenidos son los siguientes: Libro primero: 1.El mundo es esférico. 2.La Tierra también es esférica. 3.El movimiento de los cuerpos celestes es regular. 4.¿Tiene la Tierra un movimiento circular? 5.Sobre la inmensidad de los cielos. 6.Una demostración del triple movimiento de la Tierra. Libro segundo: 1.Sobre los círculos y sus nombres. 2.Sobre la oblicuidad de la eclíptica. 3.Sobre las secciones del horizonte. 4.Tabla de ángulos hechos por la eclíptica sobre el horizonte. 5.Sobre el uso de estas tablas. Libro tercero: 1.Sobre las precesiones y los solsticios y equinoccios. 2.Historia de las observaciones que confirman la precesión irregular de los solsticios y equinoccios. 3. Tablas de movimientos del Sol. Libro cuarto: 1.La hipótesis de los círculos de la Luna según los antiguos. 2.Sobre lo inadecuado de estas suposiciones. 3.Cuán grande será un eclipse del Sol o de la Luna. Libro quinto: 1.Por qué los movimientos propios de los planetas parecen irregulares. 2.Demostraci¢n del movimiento de Saturno. 3.Sobre Mercurio. 4. Cómo se calculan las posiciones en longitud de los cinco planetas. Libro sexto: 1.Hipótesis de los círculos en que los planetas se mueven en latitud. 2.Cuán grande son las inclinaciones de los círculos orbitales de Saturno, Júpiter y Marte. 3.Tablas de las latitudes de los planetas.
Copérnico afirmó no preocuparse por la reacción del vulgo ante sus teorías, ya que, según él, "las matemáticas se escriben para los matemáticos".
TYCHO BRAHE (1546-1601)
Astrónomo danés que elaboró un notable atlas estelar. Antes de que se generalizara el uso de los telescopios, fue el mejor observador del firmamento.
Era hijo de un noble, aunque su crianza corrió a cargo de su tío, que no tenía hijos y literalmente le secuestró. A los 14 años observó el eclipse solar parcial de 1560 y a partir de entonces decidió consagrar su vida a la Astronomía. A los 19 años perdió la nariz en un duelo por una disputa matemática: su falsa nariz de plata puede contemplarse en los retratos de la época.
Desde 1570 a 1600 hizo lo más que podía hacerse en la época pretelescópica. Su dedicación a la observación rayó en el fanatismo. No era copernicano y también llegó a desconfiar del sistema ptolomeico, por lo que propuso su propio modelo planetario, el sistema tychónico, según el cual el Sol y la Luna giran en torno a la Tierra, mientras que todos los planetas giran alrededor del Sol.
Sin las mediciones de Tycho, Kepler no habría podido encontrar sus leyes planetarias. En la Dinamarca feudal se le ofrecieron enormes sumas para equipar sus observatorios, quizá por la suerte que tuvo en su primera época con sus horóscopos reales. Su Observatorio era una maravilla arquitectónica. Fue autocrítico e intolerante, educado en Copenhague y universidades alemanas. Su reputación quedó establecida con la publicación de "Nova Stella", análisis de la supernova del año anterior.
En 1576, el rey Federico II puso a su disposición la isla de Hven, para que estableciera un Observatorio. Entre los instrumentos que llevó destaca un cuadrante de 6 m de radio, la esfera de Augsburgo de 5 m y medio de diámetro y el célebre cuadrante mural, en total 20 importantes instrumentos astronómicos. Los resultados de Hven fueron numerosos: mil estrellas catalogadas, los planetas seguidos con gran precisión, etc. Abandonó Dinamarca en 1597 y falleció en 1601 por complicaciones causadas por una noche de excesivas libaciones. Antes, el 4 de febrero de 1600, Tycho y Kepler se encontraron cara a cara. Su relación fue de constante fricción, acaloradas disputas y tibias reconciliaciones.
Kepler fue el más hábil de los ayudantes de Tycho y nombrado para sucederle como matemático imperial de Rodolfo II. Varios libros de Kepler basan sus cálculos en los números obtenidos por Tycho.
KEPLER, JOHANNES (1571-1630)
Astrónomo y físico alemán que descubrió las leyes del movimiento planetario.
Hijo de un mercenario, padeció la viruela a los 3 años, lo que dañó su visión y entorpeció sus manos, siendo un niño enfermizo aborrecido por sus condiscípulos. Su primer puesto docente fue en Graz, Austria, y al ser protestante, fue víctima de la persecución durante la Contrarreforma. Su matrimonio fue infortunado: de sus 5 hijos 3 murieron y su esposa Bárbara falleció a los 37 años. Siempre tuvo problemas de dinero, y en 1620 su madre fue acusada de brujería. Se hizo seguidor de Copérnico mientras estudiaba teología en Tubinga, pretendiendo ingresar en el clero.
Estuvo poco convencido de la importancia de sus leyes planetarias que nunca las resumió: se las encuentra en su libro "Astronomía Nova" (1609). Impresionado por las investigaciones de William Gilbert sobre el magnetismo, pensó que el Sol era como un gran imán rotatorio que atraía a los planetas en torno a él. Las dos primeras leyes surgieron de su lucha de 4 años con la órbita de Marte, aceptando una invitación de Brahe en Praga. Dos años después fallecía Tycho legando a Kepler parte de su gran archivo. Abandonó las órbitas circulares, probó varias formas ovales hasta las elípticas. La tercera ley era la predilecta de Kepler, pues no trataba de un solo planeta, sino de todo el mundo.
Kepler fue una figura enigmática, que fundió su misticismo, su busca de una armonía celeste y su visión del Sol como la morada de Dios. Con su modernismo y su dinámica planetaria, fue el fundador, junto con Galileo, de la nueva Astronomía.
GALILEO GALILEI (1564-1642)
Astrónomo y físico italiano que descubrió las lunas de Júpiter y las leyes que rigen la caída de los cuerpos.
En 1564, año de la muerte de Miguel Angel y del nacimiento de Shakespeare, nace Galileo, que asestaría un golpe mortal al aristotelismo y fundiría los principios de la experimentación y el razonamiento matemático en una metodología científica unificada. Nació en Pisa, y en 1583 descubre las matemáticas y las obras de Arquímedes. Su primer puesto académico fue como profesor de Física en la Universidad de Pisa, de 1589 a 1592.
Allí efectuó su célebre demostración de que el descenso de un cuerpo al caer es independiente de su peso. En 1592 acepta un cargo en la Universidad de Padua, donde permanece 18 años. En 1600 construyó su primer telescopio y pronto lo perfeccionó hasta conseguir 30 aumentos. En 1602 publica "Mensajero de las estrellas" (Siderius Nuncius), donde describe sus primeros descubrimientos telescópicos, observando los cuatro grandes satélites de Júpiter.
Galileo fue copernicano y declaró su apoyo incondicional al sistema heliocéntrico en sus "Cartas sobre las manchas del Sol", en 1603. En 1624 apeló a Roma para que le autorizara publicar sus ideas sobre los sistemas del mundo, y, recibiendo el permiso, publicó el "Diálogo concerniente a los dos principales sistemas del mundo", el copernicano y el ptolomeico: comenzó así el proceso inexorable que había de poner a Galileo de rodillas ante los miembros de la Inquisición.
Fue fiel católico, aunque no particularmente devoto. Su objetivo no fue enfrentarse a la Iglesia, sino iluminarla. Aunque los jesuítas, más abiertos que los dominicos, aceptaron su obra, pronto comprendieron las dificultades que podían crear las ideas de Galileo, teniendo en cuenta que eran los tradicionales guardianes del dogma y la ortodoxia. Fue prohibido el "Diálogo...", y tras sucesivas apelaciones, se presentó en Roma en febrero de 1633. Con 69 años, en mal estado de salud, en peligro de excomunión y tal vez de tortura y muerte, Galileo renunció a la labor de su vida, obligado a abjurar de ella públicamente. La sentencia de cadena perpetua pronto fue reducida y a finales del año pudo retornar a su villa de Arcetri.
¿Dijo Galileo "Eppur si muove"?. Si lo hizo, no fue en el juicio, pero después sí es muy posible. Reconoció la autoridad de la Iglesia en cuestiones de ética y religión, pero le negó todo derecho de juzgar en asuntos científicos.
Para Galileo no había más que una verdad, y cuando entrara en conflicto la demostración científica y el dogma religioso, éste último debía ceder. Las aportaciones de Galileo como astrónomo son numerosas: en 1610 observó que la Luna era muy parecida a la Tierra y que tenía grandes montañas, descubrió los cuatro grandes satélites de Júpiter, las manchas del Sol, la rotación del Sol, los anillos de Saturno, las fases de Venus. En una carta dirigida a Kepler escribía: "Mi querido Kepler, ¿qué diríais de los sabios de aquí, que se han negado rotundamente a echar una mirada por mi telescopio? ¿Debemos reír o debemos llorar?".
En 1638 publicó "Dos nuevas Ciencias", su obra maestra científica. En 1638 se quedó totalmente ciego y pasó el resto de su vida con sus discípulos, entre ellos Torricelli. Murió en Arcetri, cerca de Florencia, el 9 de enero de 1642, año del nacimiento de Newton.
HUYGENS, CHRISTIAN (1629-1695)
Astrónomo y físico holandés, que propuso la teoría ondulatoria de la luz, descubrió los anillos de Saturno, introdujo el reloj de péndulo y trabajó sobre la dinámica y el péndulo compuesto.
Recibió una esmerada educación en La Haya, cursando estudios de jurisprudencia antes de dirigir su mirada hacia la ciencia. Fue, con Newton, el físico más influyente del siglo XVII. En 1655, valiéndose de un telescopio que él mismo construyó, descubrió los anillos de Saturno y su luna Titán. Aparte de estas contribuciones astronómicas, fue una gran figura de la Física, sobre todo por su teoría ondulatoria de la luz, que expuso en 1678, describiendo la luz como una vibración que se extiende a través de un omnipresente éter, mientras Newton se decantaba por la teoría corpuscular.
ROEMER, OLE CHRISTENSEN (1644-1710)
Astrónomo danés que descubrió la velocidad finita de la luz.
En 1675, mientras trabajaba al lado de Cassini sobre las tablas de los eclipses de las lunas de Júpiter, observó que las lunas alcanzaban las posiciones pronosticadas para sus eclipses más tarde de lo previsto cuando la Tierra se alejaba de Júpiter y antes cuando se acercaba. Roemer identificó la causa con el tiempo finito que la luz empleaba en llegar a la Tierra. Valiéndose de la distancia a Júpiter hallada por Cassini, estimó la velocidad de la luz en 225.000 km/s, resultado que confirmó Bradley en 1729. Esto le valió a Roemer para ser astrónomo real en Copenhague y su alcalde en 1705.
NEWTON, (SIR) ISAAC (1642-1727)
Físico y matemático inglés, nacido el día de Navidad de 1642 (el mismo año en que murió Galileo), en Woolsthorpe, un día después de la muerte de su padre.
Sus teorías gravitatorias inauguraron una nueva visión del Universo, que era más grandioso que lo que Aristóteles hubiese podido soñar. Su elegante sistema de la mecánica celeste puso los cielos al alcance de la inteligencia del hombre, y demostró que los cuerpos más remotos obedecían exactamente las mismas leyes que el objeto mundano más pequeño. Descubrió el teorema del binomio, inventó el cálculo y construyó teorías para la mecánica, la óptica y la gravitación. Propuso un nuevo modelo cosmológico. Se le reconoce universalmente como el primer científico de todos los tiempos, en dura pugna con Einstein. Destacó en todo lo que se propuso, aunque fue en el campo de la Física donde se le puede considerar como un auténtico genio. En Astronomía, su célebre Ley de la Gravitación Universal marcó un antes y un después en el estudio del Universo.
HALLEY, EDMON (1656-1742)
Astrónomo y físico inglés que contribuyó con numerosas aportaciones a la Astronomía y la Geofísica.
Hijo de un acaudalado hombre de negocios, Halley ya era un buen observador experimental antes de ingresar en Oxford en 1673. Llegó a ser un científico notable y prolífico, publicando en 1679 el primer catálogo estelar del hemisferio Sur, para lo cual permaneció dos años en Santa Elena. Computó las órbitas de los 24 cometas conocidos hasta entonces, y dedujo que los vistos en 1531, 1607 y 1628 correspondían a un único cometa, al que predijo que volvería en el año 1758, el cometa Halley; con esto confirmó que los cometas eran cuerpos celestes, no fenómenos metereológicos.
En 1718 observó el movimiento propio de las estrellas, examinando a Sirio, Proción y Arturo. Fue el primero en interpretar las nebulosas como nubes de gas dentro de las cuales se formaban estrellas. En 1720 fue nombrado astrónomo real, iniciando un programa de seguimiento de la Luna donde probó la aceleración secular de ésta. Amigo de Newton, financió de su propio bolsillo la edición de los "Principia..." Aparte de varios descubrimientos en el campo de la Geofísica, comprobó que la aurora boreal tiene un origen magnético y estimó el tamaño del átomo.
LAPLACE, (MARQUES) PIERRE SIMON DE (1749-1827)
Matemático, astrónomo y físico francés que desarrolló la Mecánica Celeste y sugirió una hipótesis acerca del origen del sistema solar.
Aunque de familia pobre, su talento lo llevó a la plaza de ayudante de Lavoisier. Posteriormente derivó hacia la Astronomía y llegó a convertirse en ministro y senador. En 1733 demostró que las perturbaciones gravitacionales entre planetas no tienen como consecuencia inmediata alteraciones en sus órbitas, como creía Newton. Más tarde demostró dos teoremas que trataban de distancias medias y excentricidades de órbitas de planetas, comprobando que la estabilidad del sistema solar no está amenazada a corto plazo.
En 1796 propuso que el Sol y los planetas se originaron a partir de un disco gaseoso en rotación (desconocía la hipótesis análoga de Kant). Entre 1799 y 1825 publicó los 5 volúmenes de su obra "Mecánica celeste", donde incorporaba sus propias aportaciones a las teorías de Newton.
HERSCHEL, (SIR) WILLIAM (1738-1822)
Astrónomo germano-británico que descubrió Urano, el movimiento inherente al Sol a través del espacio y la verdadera naturaleza de la Vía Láctea.
A los 14 años tocaba el oboe en la guardia de Hannover, donde sucedió a su padre. A los 19 marchó a Inglaterra para trabajar como músico, aunque era un gran aficionado a la Astronomía y poseía una aguda habilidad para fabricar telescopios. En 1781 descubrió Urano, por lo que fue nombrado astrónomo de la Corte, y esto le permitió construir un telescopio de 20 pulgadas de abertura, con el que realizó importantes descubrimientos.
En 1787 descubrió dos satélites de Urano, Titania y Oberón, y poco después otros dos de Saturno, Mimas y Encelado. En 1783 detectó el movimiento propio del Sol valiéndose de los movimientos propios de siete estrellas muy luminosas, y demostró que los movimientos del Sol convergen en un punto. Catalogó 800 estrellas dobles y 5000 nebulosas.
Fue el primero en descubrir la verdadera naturaleza de la Vía Láctea, sistema estelar que concibió como una galaxia, descubriendo también la radiación infrarroja, fuera del dominio de la luz visible.
BODE, JOHANN ELERT (1747-1826)
Astrónomo alemán que divulgó la relación numerológica existente entre las distancias planetarias.
Aunque durante 40 años fue director del Observatorio de Berlín y configuró un notable atlas estelar, su fama se debe a haber divulgado una relación descubierta por Johann Titius en 1772. Esta ley desempeñó un papel importante en el descubrimiento de Urano, del cinturón de asteroides y en el de Neptuno. Nunca se ha llegado a probar si la ley de Bode tiene algún significado real o se trata de una mera coincidencia.
BESSEL, FRIEDRICH WILHELM (1784-1846)
Astrónomo y matemático alemán que realizó la primera medición de la distancia a una estrella sirviéndose de la paralaje.
Detectó una compañera de Sirio e introdujo las fórmulas que llevan su nombre. Además, Bessel calculó la masa de Júpiter mediante el análisis de sus satélites mayores y demostró que su densidad es 1,35 g/cm3 También sugirió que las irregularidades en la órbita de Urano se debían a la presencia de un planeta desconocido.
OLBERS, HEINRICH (1785-1840)
Astrónomo alemán que descubrió los asteroides Pallas y Vesta y expuso la célebre paradoja que lleva su nombre.
Olbers, médico y astrónomo aficionado, descubrió Pallas y Vesta y redescubrió Ceres, al que Piazzi perdió la pista. Propuso la hipótesis según la cual el origen de los asteroides fue la explosión de un pequeño planeta situado entre Marte y Júpiter. Descubrió cinco cometas y elaboró un método para calcular sus órbitas. En 1823 expuso su célebre paradoja: "¿por qué está oscuro el cielo durante la noche?". Según Newton, al haber un número infinito de estrellas, al contemplar el cielo nocturno, la línea de visión tendría su término en una estrella, por lo que el cielo se vería iluminado. Con el descubrimiento de la expansión del Universo, la paradoja se resuelve. A gran distancia, los objetos retroceden con respecto a la Tierra a la velocidad de la luz. Tal efecto limita el tamaño observable del Universo, de modo que dentro de este radio limitado, el número de estrellas existentes en cada dirección no es suficiente para originar la aparición de un cielo nocturno iluminado.
FRAUNHOFER, JOSEF VON (1787-1826)
Optico y físico alemán que descubrió las rayas de absorción atómica en el espectro solar.
Aprendiz de espejero y pulidor de lentes en Munich, Fraunhofer prosperó hasta convertirse en director de su propia empresa en 1811. Su preocupación por la óptica así como sus descubrimientos científicos le hicieron progresar en su carrera hasta convertirse en director del museo de Física de Baviera en 1823, aunque murió 3 años después víctima de la tuberculosis.
El área central de su vida fue producir lentes acromáticas de gran calidad. Durante sus investigaciones acerca de las propiedades refractoras de cristales, utilizó un prisma y una rendija para obtener una fuente de luz monocromática; de este modo detectó las líneas oscuras del espectro solar, midiendo la longitud de onda de 700 líneas.
Utilizando una red de difracción, los resultados eran iguales, por lo que dedujo que las líneas eran inherentes al Sol, líneas de absorción de la atmósfera solar. Consolidó el espectroscopio como instrumento indispensable para la Física, y no sólo como mera curiosidad científica. Ya el físico alemán Kirchhoff (1824-1887), precursor de la espectroscopia, junto con su amigo el químico Bunsen, demostró que cuando un compuesto es calentado a la llama, emite líneas espectrales características de los elementos que contiene.
ADAMS, JOHN COUCH (1814-1892)
Astrónomo inglés, que predijo la existencia de Neptuno.
Por ser hijo de granjero, le fue difícil ingresar en Cambridge, pero luego su carrera fue un éxito. En 1820, los astrónomos coincidían en que el movimiento de Urano no podía explicarse desde la mecánica de Newton, ya que se apreciaba una perturbación en su órbita. Aunque introvertido y sin terminar su licenciatura, Adams probó que el hecho era debido a la existencia de un octavo planeta, mandando su trabajo al astrónomo real que se mostró escéptico.
Sin embargo, Leverrier publicó 6 meses más tarde parecidos cálculos, y con ayuda de ellos, Galle descubrió el planeta desde su observatorio de Berlín. La disputa sobre el descubridor de Neptuno fue ardua, aunque al fin se lo otorgaron a Adams, ofreciéndole el cargo de astrónomo real, que éste rechazó.
LEVERRIER, URBAIN JEAN JOSEPH (1811-1877)
Astrónomo francés que predijo la posición de Neptuno y descubrió el avance del perihelio de Mercurio.
Primero estudiante y luego profesor de la Escuela Politécnica, Leverrier empezó como químico y luego derivó su interés hacia la Astronomía. Consiguió calcular la masa y la órbita del planeta responsable de las perturbaciones detectadas en la órbita de Urano. Envió su trabajo a Galle, en Berlín, quien detectó la existencia de Neptuno en su primera observación telescópica el 23 de septiembre de 1846.
La paternidad del descubrimiento se le otorgó a Adams, pese al temperamento arrogante y violento de Leverrier. Detectó el avance del perihelio de Mercurio y pronosticó la existencia de un planeta entre el Sol y Mercurio, bautizándolo con el nombre de Vulcano. Sin embargo, Vulcano nunca apareció y la perturbación de Mercurio se explicaría más tarde con la Relatividad General.
ROCHE, EDOUARD ALBERT (1820-1883)
Matemático francés que estableció los límites para la estabilidad de los satélites planetarios.
Estudió en Montpelier y París, consiguiendo un puesto de profesor de Matemáticas en la Universidad de Montpelier que conservó toda su vida. En 1850 demostró que un satélite en órbita alrededor de un planeta de igual densidad estallaría bajo los efectos de la gravedad, siempre que se aproximara a una distancia menor que 2,44 veces el radio del planeta. Este es el llamado límite de Roche, razón por la cual las partículas de los anillos de Saturno no se agregan para formar una luna.
LEAVITT, HENRIETTA SWAN (1868-1921)
Astrónoma norteamericana que descubrió la relación entre el período y la luminosidad de las variables Cefeidas.
Astrónoma aficionada en un principio, se unió al equipo del Observatorio de Harvard en 1902. Mientras estudiaba las estrellas variables Cefeidas, observó que su luminosidad aumentaba con el período de su variación luminosa. En 1912 demostró la fórmula que liga la magnitud absoluta de la Cefeida y el logaritmo de su período luminoso, lo que constituye un método fundamental en el cálculo de distancias estelares, anteriormente limitado a objetos situados a una distancia inferior a cien años-luz, utilizando el método de la paralaje.
EINSTEIN, ALBERT (1879-1955)
Físico teórico germano-suizo-norteamericano, creador de la Teoría de la Relatividad.
En 1905, formula el segundo postulado de la Relatividad especial, tras el experimento de Michelson y Morley: "la luz se propaga a velocidad constante, aunque se mida desde sistemas de referencia que se trasladan a velocidad uniforme". Junto a la experiencia de Michelson y Morley, los estudios teóricos desarrollados por Fritzgerald, Lorentz y Minkowsky, permiten a Eistein desarrollar la Relatividad General.
Partiendo de la base del Principio Cosmológico: "las propiedades básicas del Universo gozan de isotropía, es decir, sus valores son independientes de la dirección en la que se observe", se puede afirmar que el Universo es homogéneo a gran escala. Según esto, el espacio sólo puede tener tres posibles geometrías: a) Espacio plano, curvatura espacial nula, geometría de Euclides, representado por un plano, infinito e ilimitado. b) Espacio hiperbólico, curvatura negativa, geometría desarrollada en 1829 por Lobatchewsky, representado por un hiperboloide, infinito e ilimitado. c) Espacio esférico, curvatura positiva, geometría desarrollada por Riemann en 1854, representado por una esfera, finito e ilimitado. La manera de investigar cuál de estas geometrías es la correcta es observando las trayectorias que la luz sigue en el Universo.
Para Einstein, el Universo es estático, plano, cerrado, finito e ilimitado, con geometría riemanniana, eterno, sin principio ni final, con un pasado infinito y un futuro también infinito. Para conseguir el estatismo, introduce una quinta fuerza fundamental, la "repulsión cósmica", capaz de neutralizar la gravitación. Es una fuerza de largo alcance, cuya intensidad aumenta con la distancia, al contrario de las otras cuatro fuerzas: F = k(constante cosmológica) * r (distancia). Llamando R al factor que mide el tamaño del Universo, R es constante con respecto al tiempo.
FRIEDMANN, ALEXANDER (1888-1925)
Cosmólogo ruso que elaboró el modelo matemático de un Universo en expansión.
Demostró que la Relatividad General permitía encontrar soluciones en las que aparecía un Universo en expansión. Este trabajo lo realizó en 1917, durante el asedio de Petrogrado. Einstein se había decantado por un Universo estático, aunque para ello tuvo que introducir elementos arbitrarios en su modelo. El Universo de Friedmann era más razonable en términos físicos, y asentó los cimientos de la moderna teoría cosmológica del Big Bang. Existen tres modelos de Friedmann, todos sin repulsión cósmica (constante cosmológica cero).
Para t=0, principio del tiempo, R=0, luego el Universo tuvo un principio. En los dos primeros modelos, la expansión es eterna e indefinida, y los espacios hiperbólico y plano, respectivamente, Universo abierto, infinito, ilimitado. La evolución estelar convertirá el Universo en un cementerio de enanas blancas y agujeros negros.
El tercer modelo es cíclico. Si muchos fenómenos son cíclicos (las estaciones, los latidos del corazón, las revoluciones de los planetas), ¿no podrá serlo también el Universo?. Es el mito del eterno retorno. Tolman y Bonnors, basándose en este modelo, diseñaron un Universo con un origen y un final, pero no en sentido absoluto: los ciclos podrían durar eternamente, con lo que el Universo, repitiendo sin cesar su eterno retorno, poseería una eternidad en sentido filosófico. Sería un Universo-Fénix, que renace y se renueva sin cesar, con un espacio esférico, finito y cerrado.
DE SITTER, WILLEM (1872-1934)
Cosmólogo y matemático holandés que propuso el modelo del Universo dinámico desprovisto de materia como solución a las ecuaciones de la Relatividad General.
Estudió en la Universidad de Groninga y tras un tiempo en el Observatorio de Cape Town, recibió el nombramiento de profesor de Astronomía en Leiden en 1908, ciudad de cuyo Observatorio sería director a partir de 1919. Demostró que otras soluciones a las ecuaciones de Einstein apuntaban a un Universo dinámico que no contenía materia. Este descubrimiento de que puede existir un Universo curvo carente de materia, sólo tuvo interés para los matemáticos, pero la obra de De Sitter dio ímpetu a la búsqueda de soluciones adicionales para las ecuaciones de Einstein.
Para el cálculo de la densidad del Universo, se evalúa la masa contenida en una región del espacio lo suficientemente representativa en tamaño. En 1917, De Sitter pensó que esa densidad era mínima, similar a la de un volumen como la Tierra que encierre una mota de polvo. Esto le llevó a considerar el Universo como un espacio vacío que se regía por la geometría euclidiana. Estas hipótesis, aplicadas a las ecuaciones de la Relatividad, dieron lugar a una solución no estática. El nuevo modelo representaba un Universo vacío en continua expansión y sometido a una repulsión cósmica, de forma que todas las partículas introducidas en él se alejan mutuamente de forma constante. El Universo sitteriano no tiene origen ni final, es eterno. Hace una eternidad, el tiempo t tendiendo a menos infinito, su radio (R) tiende a cero; una eternidad después, t tendiendo a infinito, R tiende a infinito, el Universo se habrá expandido indefinidamente.
SLIPHER, VESTO (1875-1969)
Astrónomo norteamericano, demostró que la atmósfera de Mercurio contenía metano. Aplicando el efecto Doppler al estudio de las nebulosas, abrió el camino a Hubble en la demostración de la expansión del Universo.
BAADE, WALTER (1893-1960)
Astrónomo germano-americano que demostró que Andrómeda era mucho mayor y estaba mucho más lejos que lo previsto por Hubble, con lo que dio mayor extensión al Universo.
LEMAITRE, (PADRE) GEORGES (1894-1966)
Astrónomo y cosmólogo belga, creador de la teoría del Big Bang acerca del origen del Universo. Estudió en la Universidad de Lovaina, y después fue ordenado sacerdote por la Iglesia católica. Pasó algún tiempo en Cambridge y en Estados Unidos antes de aceptar la plaza de profesor de Astronomía en su antigua Universidad, donde permaneció toda su vida.
En 1927 descubrió una solución para las ecuaciones relativistas de Einstein que daban como resultado un Universo en expansión y extrapolando hacia el pasado, postuló que el Universo tuvo que haberse encontrado en su origen reducido y altamente comprimido, como un "átomo primigenio", que era radiactivo y que al estallar en una explosión, el Big Bang, y expansionarse, originó el Universo actual. Sus teorías no tuvieron demasiado crédito en su tiempo.
GAMOW, GEORGE (1904-1968)
Físico soviético-norteamericano que fue uno de los principales representantes y divulgadores de la Teoría del Big-Bang.
Nacido en Odessa, estudió en Leningrado (hoy San Petesburgo) y trabajó en los Estados Unidos desde 1934. Sus investigaciones impulsaron el avance de la Cosmología y la biología molecular. En 1948, junto con Alpher y Bethe, sugirió una teoría explicativa de la abundancia de elementos químicos en el Universo, helio en particular. En 1956 demostró que los elementos pesados se formaron en el interior de las estrellas. Demostró también que el Sol no se está enfriando, sino al contrario, su temperatura aumenta lenta pero progresivamente. Fue un acérrimo defensor de la teoría del Big-Bang: al principio, toda la materia del Universo se hallaba concentrada en una única superestrella densísima, el "huevo cósmico". La presión interior del huevo juntaba protones y electrones, formando neutrones (una especie de estrella de neutrones), formándose materia degenerada o "hylem". Por alguna causa, los neutrones se hicieron inestables, produciendo hidrógeno y neutrinos, cuyo escape hizo estallar el huevo: es el momento del Big Bang o gran explosión.
EDDINGTON, (SIR) ARTHUR STANLEY (1882-1944)
Astrofísico británico precursor del estudio de la estructura estelar. Descubrió la relación existente entre la masa de una estrella y su luminosidad.
Fue un estudiante excepcional, tanto en Manchester como en Cambridge. Más tarde fue nombrado director del Observatorio de Cambridge. Estudió la estructura interna de las estrellas y en 1926 demostró que para mantener el equilibrio, la presión gravitatoria de una estrella debía igualar a la presión de la radiación nuclear y la presión de los gases. Por encima de 50 masas solares no se podía conseguir el equilibrio entre la presión gravitatoria y la debida a la radiación. Descubrió la relación masa-luminosidad de una estrella: a mayor masa, mayor luminosidad. En 1919 aportó una prueba muy importante a favor de la Relatividad, en el eclipse de Sol, al comprobar que la luz de las estrellas lejanas se curvaba debido a la masa del Sol. El modelo de Eddington del Universo es el siguiente:
hace una eternidad (t=-infinito), su modelo se confunde con el de Einstein: Universo estático y lleno. En un instante determinado, se produjo una perturbación, lo que provocó un efecto expansivo que durará eternamente. Para t tendiendo a infinito, el modelo de Eddington tiende a confundirse con el de De Sitter, un Universo vacío en expansión. Este término medio de Eddington fue el preferido por la comunidad científica durante 5 años: un Universo en eterna expansión, sin origen ni final en el tiempo, pero con un espacio esférico, finito y cerrado sobre sí mismo, ilimitado y con la misma geometría que el modelo de Einstein.
En 1935 comenzaron a cambiar las ideas: resurgió la supuesta antigualla de la Creación u Origen del Universo, de la mano de Lemaître y Gamow.
HUBBLE, EDWIN POWELL (1889-1953)
Astrónomo y cosmólogo estadounidense que descubrió la expansión del Universo y estimó su tamaño y su edad.
Estudió jurisprudencia en Chicago y Oxford y también se distinguió como atleta y boxeador. Tras un cortoperíodo ejerciendo la abogacía, centró su interés por la Astronomía y dedicó la mayor parte de su vida a sus investigaciones en el observatorio del Monte Wilson. En 1923 logró distinguir en la nebulosa de Andrómeda las estrellas individuales que la constituyen, obteniendo una distancia de 900.000 años luz para las numerosas variables Cefeidas que allí encontró. Demostró que lo que se creían nebulosas espirales eran galaxias situadas a una gran distancia de la Vía Láctea.
En 1929 estimó los valores de recesión de 18 galaxias y estableció su famosa ley v = H*d. Este trabajo aportó la primera evidencia de un Universo en expansión, ya propuesto años antes por Friedmann y Lemaître. Sus observaciones permitieron hallar el tamaño del Universo visible, es decir, la distancia a la que la velocidad de recesión alcanza la velocidad de la luz, estimado en 18.000 millones de años luz, y la edad del Universo, entre 12.000 y 20.000 millones de años.
Hay una distancia máxima tal que las galaxias situadas más lejos no serían observables, pues su velocidad de alejamiento seria igual a la de la luz. Esto significa que hay un "Universo observable" limitado y finito. El radio de este Universo observable es el radio de Hubble u horizonte cosmológico, por analogía con el horizonte terrestre (no se pueden ver objetos que queden por debajo del horizonte). Por lo tanto existe un Universo visible (aquel al que pueden acceder telescopios o radiotelescopios), un Universo observable y el Universo global. La existencia del Universo observable despeja la paradoja de Olbers: de las galaxias situadas a una distancia mayor que el radio de Hubble, no nos llegaría jamás energía radiante alguna; por eso, aunque el Universo global fuese infinito, el observable no lo es, con lo que el cielo nocturno no tiene por qué ser luminoso.
MILNE, EDWARD ARTHUR (1896-1950)
Astrofísico y matemático británico que propuso el Principio Cosmológico.
Completó su formación en Cambridge. En 1929 fue nombrado profesor de matemáticas en Oxford, puesto que nunca abandonó. Los primeros trabajos de Milne trataban el problema de las atmósferas estelares, pero en 1932 desvió su interés hacia la Cosmología y formuló el Principio Cosmológico: el Universo ofrece a escala macroscópica el mismo aspecto, independientemente de la perspectiva desde la que se contemple. Este Principio continúa siendo un axioma fundamental del pensamiento cosmológico.
Milne intentó definir un modelo del Universo a partir de ciertos "primeros principios", algo filosóficos, que no alcanzó ningún éxito. Su punto de partida es el "substrato": un Universo simple de partículas en alejamiento mutuo, en el que posteriormente introdujo modificaciones hasta llegar a un Universo en concordancia con el observado.
Actualmente, el modelo de Milne se encuentra desacreditado, ya que en vez de dar explicaciones a las observaciones, se basa en argumentos que trascienden a la Ciencia, como la "unicidad del Universo" o la "racionalidad del Creador".
OORT, JAN HENDRICK (1900-?)
En 1950 propuso su teoría sobre el origen de los cometas: están situados en una nube exterior del Sistema Solar, a 1 año-luz de distancia al Sol, y debido a perturbaciones gravitatorias de estrellas, se lanzan hacia el Sol en órbitas muy excéntricas. Colocó el centro de la galaxia en Sagitario.
JANSKY, KARL (1905-1950) Y REBER, GROTE (1911-?)
Astrónomos americanos que descubrieron y desarrollaron la radioastronomía, que luego maduró Alfred Lovell, astrónomo inglés, primer profesor de Radioastronomía en Manchester, con la construcción del radiotelescopio de Jodrell Bank, el instrumento más útil en aquel tiempo para la detección de objetos estelares.
DIRAC, PAUL ADRIEN MAURICE (1902-1984)
Físico teórico británico, uno de los creadores e impulsores de la Mecánica Cuántica. Predijo la existencia del positrón y de otras partículas y propuso modelos alternativos del Universo.
Hijo de padre suizo y madre inglesa, estudió ingeniería en Bristol y matemáticas en Cambridge. Tras enseñar en América, en 1932 ocupó la cátedra lucasiana de matemáticas en Cambridge, donde permaneció hasta retirarse en 1969. En 1971 fue nombrado profesor de Física de la Universidad de Florida. Teórico extraordinariamente bien dotado, contribuyó con su gran creatividad al rápido avance de la Mecánica Cuántica.
En 1930 publicó "Los principios de la Mecánica Cuántica", obra clásica, que le hizo merecedor por algunos físicos de la época como “el Newton del siglo XX”. Fue Nobel de Física en 1933, junto con Schroedinger. El modelo de Dirac del Universo señala una profunda relación entre los mundos cósmico y atómico, que parece estar oculta en una serie de números sin dimensiones (en la línea de los últimos trabajos de Eddington). Según Dirac, los números muy grandes que aparecen en la Naturaleza y no tienen dimensiones, están relacionados unos con otros, en lo que llamó "Hipótesis de los grandes números". Introduce un nuevo Principio Cosmológico radicalmente distinto al perfecto:
"Todos los grandes números adimensionales construídos a partir de las constantes de la Cosmología y la Teoría Atómica son simples potencias de la edad del Universo, con coeficientes del orden de la Unidad, es decir, funciones sencillas de la edad del Universo".
De acuerdo con este Principio, el modelo del Universo de Dirac presenta las siguientes características: las leyes fundamentales de la Física dependen de la edad del Universo; el Universo es plano; el movimiento de una partícula libre se describe dentro del marco de la Relatividad General. En realidad, Dirac no pretendió hacer un modelo cosmológico, sino sólo hacer notar una serie de coincidencias, pero sin ninguna comprobación empírica posterior.
JORDAN, ERNST PASCUAL (1902-)
Físico teórico alemán, uno de los fundadores de la Mecánica Cuántica.
Estudió en Hannover y en Gotinga, y fue profesor de Física en Rostock, ganando más adelante las cátedras de Física de Berlín, en 1944, y Hamburgo, en 1951. A los 23 años colaboró con Born y más tarde con Heisemberg, estableciendo los fundamentos de la Mecánica Cuántica mediante el empleo del cálculo matricial. Su modelo de Universo, siguiendo la línea de Dirac, introduce 6 constantes, con las que construye 3 números adimensionales, llegando a establecer una ecuación global que se puede interpretar como que la energía total del Universo es cero, conservándose este valor durante toda la sucesión evolutiva de sus estados. Como el Universo se va expandiendo, va perdiendo energía gravitatoria, y para compensar su ecuación, Jordan propone que debe ir apareciendo materia, pero no en forma de ligera llovizna, como en el modelo de Hoyle, sino en forma de grandes fragmentos (estos pedazos deberían ser las supernovas que aparecen bruscamente). Este modelo de Jordan está claramente en contra de la observación astrofísica.
Como una racionalización más plausible del Principio de Dirac, apareció el modelo de Brans-Dicke, en el cual, la gravitación sería un híbrido entre Newton y Einstein, postulando que la gravedad disminuye en relación con las demás interacciones.
TOMBAUGH, CLYDE (1906-?)
Astrónomo americano que, trabajando en el Observatorio Lowell y buscando el planeta X, lo encontró al hacer dos placas fotográficas: descubrió Plutón.
SEYFERT, CARL KEENAN (1911-1960)
Astrónomo estadounidense, descubrió las galaxias que llevan su nombre.
Estudió en Harvard y luego ocupó diversos cargos en Observatorios americanos. En 1943, Seyfert descubrió una clase de galaxias espirales que poseían pequeños núcleos brillantes en relación con sus brazos espirales y que emitían grandes cantidades de energía a lo largo de todo el espectro electromagnético. Las galaxias Seyfert son afines a los quasars.
HOYLE, (SIR) FRED (1915-)
Cosmólogo y astrofísico inglés que propuso, junto a otros, la teoría del estado estacionario del Universo.
Ya en su niñez, en un pueblecito de Yorkshire, Hoyle había declarado la "guerra al sistema", haciendo novillos constantemente. Ingresó en Cambridge y en 1973 abandonó la cátedra que consiguiera tras largas disputas con las autoridades del centro. En colaboración con Gold y Bondi propuso la Teoría Estacionaria durante la década de los 50, expresando que el Universo es homogéneo e isótropo, tanto espacial como temporalmente: sería una extensión al tiempo del Principio Cosmológico de Milne, una especie de Principio Cosmológico Perfecto. Explica, dentro de su teoría, la expansión, en términos de una continua y espontánea creación de materia que mantiene la densidad media de masa del Universo constante. El ritmo de aparición de materia calculado sería de un átomo de hidrógeno por litro y por mil millones de años. El Universo permanecerá en el mismo estado fijo en el que estuvo siempre, sin un comienzo y sin un final.
Obtuvo una ecuación en la que la creación de materia aparece como una consecuencia natural a partir de la energía de expansión del Universo. Sin embargo, la evidencia observacional se ha decantado en su contra y a favor del Big Bang; para salvar su teoría, ha hecho un último intento híbrido: la parte de Universo que habitamos es una burbuja localmente en expansión dentro de un Universo infinito en estado estacionario.
Es uno de los adeptos del origen extraterrestre de la vida, afirmando que la síntesis de las moléculas biológicas, como los aminoácidos, tiene su origen en el espacio, a partir de partículas de polvo.
Consideraciones de simetrías entre materia y antimateria, han llevado a Oskar Klein a proponer un Universo cuyo estado cero fue una nube gaseosa extremadamente tenue, un plasma de protones y antiprotones con trazas de electrones y positrones, con una densidad tan baja que la posibilidad de colisiones era casi nula. Esta nube comenzaría a contraerse bajo el efecto de la gravedad, comenzando la expansión y dejando como fósil la radiación de fondo de microondas a 3 K. Para Goldhaber, en el principio existiría una única partícula llamada "universón", que contenía toda la masa del Universo. En algún momento, y por circunstancias desconocidas, se escindió en dos partes, el "cosmón" y el "anticosmón", continuando cada uno de ellos su evolución por separado. La pregunta inmediata que se nos plantea es si habrá forma de detectar ese antiuniverso paralelo y gemelo al nuestro; hasta ahora no se ha dado con ninguna respuesta viable.
SANDAGE, ALLAN REX (1926-)
Astrónomo norteamericano que identificó por primera vez un objeto óptico con un quasar.
Estudió en la Universidad de Illinois y en el California Institute of Technology, para unirse a continuación a la plantilla del Observatorio Hale, como auxiliar de Hubble. En 1960 identificó ópticamente un quasar, objetos que se habían detectado como emisores de ondas de radio. Discípulo predilecto de Hubble, encabeza el grupo de astrofísicos que se inclinan por una constante de Hubble entre 50 y 60 Km/s Mpc, lo que daría al Universo una edad de 15.000-20.000 millones de años, en contraposición a Vancouleurs, que la estima en 80-100 Km/s Mpc
PENROSE, ROGER (1931-)
Físico teórico inglés, uno de los mayores exponentes de las teorías sobre agujeros negros.
Estudió en Cambridge, y tras vagar por distintos puestos en Universidades inglesas y americanas, en 1973 pasaba a tomar posesión de la cátedra Rouse Ball de Matemáticas en Oxford. Demostró la aparición de una singularidad espacio-temporal en el centro de un agujero negro, y que el horizonte de sucesos nos impide en todo momento la observación de tal singularidad desde el exterior. La masa-energía lanzada fuera del agujero negro debe exceder a la de la materia original, de forma que el agujero negro pierde masa-energía al incrementar su propia materia.
Penrose, con su labor investigadora, ha aumentado el conocimiento sobre la gravitación y es uno de los científicos empeñados en formular una Teoría Cuántica de la Gravedad.
HAWKING, STEPHEN WILLIAM (1942-)
Físico teórico inglés que mejoró nuestra comprensión del espacio-tiempo y de las singularidades espacio-temporales.
En una primera época relativista, propuso el Big-Bang como una singularidad en el espacio-tiempo. En una segunda etapa relativista-cuántica, sugiere un Universo autocontenido sin principio ni fin, obviando las singularidades. En este Universo de Hawking, no hay lugar para un Creador.