HISTORIA DE LOS
MODELOS COSMOLÓGICOS.
Desde la antigüedad, la humanidad ha concebido distintos modelos de Universo. En las culturas clásicas que se desarrollaron alrededor del Mediterráneo predominaron los siguientes:
Desde la antigüedad, la humanidad ha concebido distintos modelos de Universo. En las culturas clásicas que se desarrollaron alrededor del Mediterráneo predominaron los siguientes:
El que podríamos
llamar “MODELO ARISTOTÉLICO”, aunque Aristóteles no fue ni el único ni
el primero que lo defendió, fue el más aceptado hasta el S. II. Este modelo
sostenía que el Universo (Cosmos) está encerrado en una gran esfera (esfera de
las estrellas fijas o bóveda celeste). Dentro de ella todo está ordenado
(Cosmos: orden) mientras que fuera de ella sólo existe el Caos (desorden).
Es un sistema geocéntrico: la Tierra es esférica y se encuentra, inmóvil –como podemos apreciar por nuestros sentidos- en el centro del Cosmos.
Hay dos clases de astros: las estrellas fijas y las errantes o planetas.
Las estrellas fijas reciben este nombre porque ocupan posiciones invariables unas respecto a otras, gracias a lo cual las figuras que forman –constelaciones- son permanentes. Sin embargo se mueven conjuntamente, porque se encuentran en la bóveda celeste, que gira en torno a la Tierra de este a oeste con movimiento circular uniforme.
A las errantes (planetas) se las llama así porque se mueven respecto a las fijas: parecen errar o deambular por los cielos. Los siete planetas de la Antigüedad son, pues: Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter y Saturno. Cada una de ellas se encuentra sobre una esfera transparente. Estas esferas son todas concéntricas (todas tienen como centro el centro del Cosmos, que también es el centro de la Tierra) y también giran de este a oeste en torno a la Tierra pero con distintas velocidades y sobre ejes distintos.
En la Tierra y su atmósfera –mundo sublunar- todo es imperfecto, cambiante, corruptible, perecedero. Todas las cosas están hechas de los cuatro elementos –tierra, agua, aire y fuego- combinados en distintas proporciones.
En los cielos –mundo supralunar- todo es perfecto, invariable, incorruptible, eterno. El único movimiento posible es el movimiento circular uniforme (velocidad constante), que no tiene principio ni fin y que no cambia nunca, por lo que es el más perfecto. Los astros y sus esferas están hechos del “quinto elemento” o “quinta esencia”: el éter.Este modelo no podía explicar varios hechos observados, particularmente dos:
-El cambio de tamaño y de brillo de los “planetas”, que parecía indicar que unas veces se encontraban más cerca de la Tierra y otras más lejos.
-El movimiento retrógrado de algunos planetas: en ocasiones invierten el sentido de su marcha por los cielos durante unos días, y después retoman el sentido habitual.
El “MODELO PTOLEMAICO”, propuesto por Claudio Ptolomeo (S. II d.C.) para ofrecer una explicación a lo que el modelo Aristotélico no podía explicar.
Mantenía todas las premisas del modelo anterior, pero además suponía que los planetas se movían sobre unos pequeños círculos –epiciclos- cuyos centros eran puntos que se movían a su vez sobre otros grandes círculos –deferentes- que eran los que giraban en torno a la Tierra. De este modo, la trayectoria aparente de los planetas es circular pero en bucles, lo que explica sus distancias variables y sus cambios de sentido. Mantenía la idea de que el único movimiento posible en los cielos era el circular uniforme.
Este modelo funcionaba muy bien, y fue utilizado hasta el S. XVI, pero, es un sistema “caprichoso”, artificioso, parecía tan sólo un truco, lo que no satisfacía a muchos intelectuales, persuadidos de que las leyes de la Naturaleza “deben ser simples”.
El “MODELO HELIOCÉNTRICO” de Aristarco de Samos (S. II a.C.). Suponía que era el Sol el que estaba en el centro del Cosmos y que la Tierra y los demás astros giraban en torno a él, por supuesto con movimientos circulares y uniformes. No fue muy aceptado porque nadie “veía que la Tierra se moviera”. Conseguía explicar la variación de las distancias de casi todos los planetas respecto a la Tierra, pero no en el caso del Sol.
Ya en el siglo XVI Nicolás Copérnico, en su obra De Revolutionibus Orbium Coelestium en 1543, propuso de nuevo un modelo Heliocéntrico. Este modelo fue declarado herético por la iglesia católica, que prohibió leer y divulgar las obras de Copérnico. Galileo y otros intelectuales sufrieron persecución y represión por defenderlo. Sin embargo, este nuevo modelo fue rápida y ampliamente aceptado, sobre todo después de que Galileo Galilei aportara argumentos en su favor.
Galileo fue el primero que usó el telescopio para observar sistemáticamente los astros. Descubrió montañas y valles en la Luna, y manchas en el Sol, lo que ponía en cuestión que en los cielos “todo fuera perfecto”.
Descubrió, por ejemplo, cuatro satélites de Júpiter. Al poner de manifiesto que giraban en torno a Júpiter, demostró que no todos los astros tenían que girar alrededor de l
Descubrió que Venus presentaba fases como la Luna (Venus creciente, llena, menguante y nueva), lo que sólo es posible si Venus gira en torno al Sol.Rebatió la falsa idea de que si la Tierra se moviera, los objetos caerían detrás de la vertical del punto en que se soltasen, proponiendo el experimento del saco que cae desde lo alto del mástil de un barco en movimiento.
Por su actitud de conceder más importancia a las pruebas experimentales que a la “lógica o sentido común” y que a la fama o autoridad de los grandes pensadores y de las religiones, se considera a Galileo el fundador del método científico y el “padre de la ciencia”.
El uso del telescopio se generalizó, y se realizaron más y mejores observaciones astronómicas. Analizando estos datos, Johannes Kepler, descubrió y publicó entre 1609 y 1619 que los planetas se mueven en torno al Sol en órbitas no circulares, sino elípticas. Así terminó para siempre con el viejo mito de que el movimiento de los astros tenía que ser circular y uniforme.
Todavía quedaba pendiente una cuestión fundamental: ¿Qué fuerzas eran las que hacían que los astros se movieran así? La solución a este problema la aportó Isaac Newton, quien a finales del S. XVII enunció la Ley de Gravitación Universal y los tres Principios de la Dinámica. Estas leyes explican tanto los movimientos circulares o elípticos de los astros como los movimientos rectilíneos de caída de los cuerpos en la Tierra. De este modo Newton acabó con la pretendida separación o diferencia fundamental entre cielos y Tierra, unificando los “dos mundos” bajo unas mismas leyes que lo gobiernan todo. Por este logro, y por el resto de su obra, Newton es considerado el científico más importante de la historia.
Los MODELOS ACTUALES del Universo no son geocéntricos ni heliocéntricos. La Tierra y todos los astros del Sistema Solar giran en torno al Sol, pero éste tan sólo es una estrella más entre los cientos de miles que hay en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Y ésta tan sólo es una entre muchos millones de otras galaxias en el Universo. No hay ningún punto que sea “el centro”, o lo que es lo mismo, cualquier punto puede ser considerado el centro. En 1929 Edwin Hubble descubrió que el Universo se encuentra en expansión, por lo que, extrapolando hacia atrás en el tiempo, se piensa que debió iniciarse desde un solo punto, en una gran explosión –el Big Bang- que debió ocurrir hace unos quince mil millones de años. Puede que el Universo continúe expandiéndose eternamente o puede que llegue un momento en que la fuerza de gravedad frene la expansión y el Universo comience a contraerse hasta concentrarse en un solo punto o “gran agujero negro”. La ciencia sigue investigando esta cuestión, y también sigue buscando la “gran Teoría Unificada” que consiga explicar todas las fuerzas y fenómenos del Universo.
ACTIVIDAD-
1) Esquematiza cada modelo cosmológico mencionado en el texto. Recuerda que puedes ampliar la información.
2) Compara cada modelo e investiga cuál es el modelo cosmológico más aceptado actualmente.
Es un sistema geocéntrico: la Tierra es esférica y se encuentra, inmóvil –como podemos apreciar por nuestros sentidos- en el centro del Cosmos.
Hay dos clases de astros: las estrellas fijas y las errantes o planetas.
Las estrellas fijas reciben este nombre porque ocupan posiciones invariables unas respecto a otras, gracias a lo cual las figuras que forman –constelaciones- son permanentes. Sin embargo se mueven conjuntamente, porque se encuentran en la bóveda celeste, que gira en torno a la Tierra de este a oeste con movimiento circular uniforme.
A las errantes (planetas) se las llama así porque se mueven respecto a las fijas: parecen errar o deambular por los cielos. Los siete planetas de la Antigüedad son, pues: Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter y Saturno. Cada una de ellas se encuentra sobre una esfera transparente. Estas esferas son todas concéntricas (todas tienen como centro el centro del Cosmos, que también es el centro de la Tierra) y también giran de este a oeste en torno a la Tierra pero con distintas velocidades y sobre ejes distintos.
En la Tierra y su atmósfera –mundo sublunar- todo es imperfecto, cambiante, corruptible, perecedero. Todas las cosas están hechas de los cuatro elementos –tierra, agua, aire y fuego- combinados en distintas proporciones.
En los cielos –mundo supralunar- todo es perfecto, invariable, incorruptible, eterno. El único movimiento posible es el movimiento circular uniforme (velocidad constante), que no tiene principio ni fin y que no cambia nunca, por lo que es el más perfecto. Los astros y sus esferas están hechos del “quinto elemento” o “quinta esencia”: el éter.Este modelo no podía explicar varios hechos observados, particularmente dos:
-El cambio de tamaño y de brillo de los “planetas”, que parecía indicar que unas veces se encontraban más cerca de la Tierra y otras más lejos.
-El movimiento retrógrado de algunos planetas: en ocasiones invierten el sentido de su marcha por los cielos durante unos días, y después retoman el sentido habitual.
El “MODELO PTOLEMAICO”, propuesto por Claudio Ptolomeo (S. II d.C.) para ofrecer una explicación a lo que el modelo Aristotélico no podía explicar.
Mantenía todas las premisas del modelo anterior, pero además suponía que los planetas se movían sobre unos pequeños círculos –epiciclos- cuyos centros eran puntos que se movían a su vez sobre otros grandes círculos –deferentes- que eran los que giraban en torno a la Tierra. De este modo, la trayectoria aparente de los planetas es circular pero en bucles, lo que explica sus distancias variables y sus cambios de sentido. Mantenía la idea de que el único movimiento posible en los cielos era el circular uniforme.
Este modelo funcionaba muy bien, y fue utilizado hasta el S. XVI, pero, es un sistema “caprichoso”, artificioso, parecía tan sólo un truco, lo que no satisfacía a muchos intelectuales, persuadidos de que las leyes de la Naturaleza “deben ser simples”.
El “MODELO HELIOCÉNTRICO” de Aristarco de Samos (S. II a.C.). Suponía que era el Sol el que estaba en el centro del Cosmos y que la Tierra y los demás astros giraban en torno a él, por supuesto con movimientos circulares y uniformes. No fue muy aceptado porque nadie “veía que la Tierra se moviera”. Conseguía explicar la variación de las distancias de casi todos los planetas respecto a la Tierra, pero no en el caso del Sol.
Ya en el siglo XVI Nicolás Copérnico, en su obra De Revolutionibus Orbium Coelestium en 1543, propuso de nuevo un modelo Heliocéntrico. Este modelo fue declarado herético por la iglesia católica, que prohibió leer y divulgar las obras de Copérnico. Galileo y otros intelectuales sufrieron persecución y represión por defenderlo. Sin embargo, este nuevo modelo fue rápida y ampliamente aceptado, sobre todo después de que Galileo Galilei aportara argumentos en su favor.
Galileo fue el primero que usó el telescopio para observar sistemáticamente los astros. Descubrió montañas y valles en la Luna, y manchas en el Sol, lo que ponía en cuestión que en los cielos “todo fuera perfecto”.
Descubrió, por ejemplo, cuatro satélites de Júpiter. Al poner de manifiesto que giraban en torno a Júpiter, demostró que no todos los astros tenían que girar alrededor de l
Descubrió que Venus presentaba fases como la Luna (Venus creciente, llena, menguante y nueva), lo que sólo es posible si Venus gira en torno al Sol.Rebatió la falsa idea de que si la Tierra se moviera, los objetos caerían detrás de la vertical del punto en que se soltasen, proponiendo el experimento del saco que cae desde lo alto del mástil de un barco en movimiento.
Por su actitud de conceder más importancia a las pruebas experimentales que a la “lógica o sentido común” y que a la fama o autoridad de los grandes pensadores y de las religiones, se considera a Galileo el fundador del método científico y el “padre de la ciencia”.
El uso del telescopio se generalizó, y se realizaron más y mejores observaciones astronómicas. Analizando estos datos, Johannes Kepler, descubrió y publicó entre 1609 y 1619 que los planetas se mueven en torno al Sol en órbitas no circulares, sino elípticas. Así terminó para siempre con el viejo mito de que el movimiento de los astros tenía que ser circular y uniforme.
Todavía quedaba pendiente una cuestión fundamental: ¿Qué fuerzas eran las que hacían que los astros se movieran así? La solución a este problema la aportó Isaac Newton, quien a finales del S. XVII enunció la Ley de Gravitación Universal y los tres Principios de la Dinámica. Estas leyes explican tanto los movimientos circulares o elípticos de los astros como los movimientos rectilíneos de caída de los cuerpos en la Tierra. De este modo Newton acabó con la pretendida separación o diferencia fundamental entre cielos y Tierra, unificando los “dos mundos” bajo unas mismas leyes que lo gobiernan todo. Por este logro, y por el resto de su obra, Newton es considerado el científico más importante de la historia.
Los MODELOS ACTUALES del Universo no son geocéntricos ni heliocéntricos. La Tierra y todos los astros del Sistema Solar giran en torno al Sol, pero éste tan sólo es una estrella más entre los cientos de miles que hay en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Y ésta tan sólo es una entre muchos millones de otras galaxias en el Universo. No hay ningún punto que sea “el centro”, o lo que es lo mismo, cualquier punto puede ser considerado el centro. En 1929 Edwin Hubble descubrió que el Universo se encuentra en expansión, por lo que, extrapolando hacia atrás en el tiempo, se piensa que debió iniciarse desde un solo punto, en una gran explosión –el Big Bang- que debió ocurrir hace unos quince mil millones de años. Puede que el Universo continúe expandiéndose eternamente o puede que llegue un momento en que la fuerza de gravedad frene la expansión y el Universo comience a contraerse hasta concentrarse en un solo punto o “gran agujero negro”. La ciencia sigue investigando esta cuestión, y también sigue buscando la “gran Teoría Unificada” que consiga explicar todas las fuerzas y fenómenos del Universo.
ACTIVIDAD-
1) Esquematiza cada modelo cosmológico mencionado en el texto. Recuerda que puedes ampliar la información.
2) Compara cada modelo e investiga cuál es el modelo cosmológico más aceptado actualmente.
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