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Nacimiento de la Nacimiento de la CienciaCiencia
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H de la Ciencia Los inicios de la astronoma
Pueblos nmadas, sin necesidad de cienciaPueblos agrcolas: nuevas
civilizaciones de las que los griegos beben: Mesopotamia y Egipto
(no hay ciencia), India y China (ciencia diferente a la
nuestra)
Aguas debajo de la tierra
Aguas sobre la tierra Firmamento
Pilares de la
Tierra
Pilares de la Tierra
Pueblos precientficos
Modelo mitolgico ind Reconstruccin de Modelo Babilnico
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H de la Ciencia Los inicios de la astronoma
Mesopotamia. Babilonios (desde 3000 a.C.)Sistema numrico de base
sexagesimal: 360 dasCalendario lunar. Medicin del mesAuroras y
crepsculos (Venus, Mercurio)Posiciones de estrellas y planetas.
Eclipses
Egipto (desde 4000 a.C.)Calendario solarSalida de Sirio. Ao de
365 dasInstrumentos. Pirmides
Pueblos precientficos
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H de la Ciencia Nacimiento de la Ciencia
La ciencia griega naci entre los jonios del Asia Menor, cuando
sus empresas mercantiles les pusieron en contacto con Egipto,
Fenicia y Babilonia.
Recogen las observaciones babilnicas con objeto de obtener un
conocimiento del mundo externo por deduccin a partir de principios
generales basados en la datos e intuiciones previas a la
ciencia.
La ciencia no consiste en otra cosa que buscar modelos
racionales (ordenados) del aparente caos de fenmenos
Griegos
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H de la Ciencia Nacimiento de la Ciencia
Los griegos hacen hiptesis sobre el mundo, que son
aproximaciones a la realidad. Una teora no es nunca definitiva, ni
siquiera cuando coincide en lneas generales con los datos
conocidos. Puede ser modificada o hasta descartada a la luz de
nuevos datos.
La construccin de teoras es necesaria para el progreso de la
ciencia; pues una teora que coincide con los datos es siempre
adecuada para sugerir la existencia de otros an no observados ni
sospechados y para promover su investigacin.
Griegos
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H de la Ciencia
Hay que agradecer a los griegos el haber sido los primeros en
apreciar el valor de la teora.
El hecho de que sus propias teoras de los movimientos celestes
no correspondan fielmente a lo que nosotros entendemos por realidad
no tiene importancia, porque sus aproximaciones son necesarias para
el conocimiento.
Nacimiento de la Ciencia
Griegos
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H de la Ciencia
Los filsofos griegos abrieron un gran nmero de campos de
investigacin, en especial de los presocrticos.
Se plantearon problemas de la (1) naturaleza de los cuerpos
celestes, (2) las causas de fenmenos del tipo de los terremotos,
(3) los eclipses, (4) el trueno y el relmpago, (5) el origen de los
seres vivos y (6) el hombre, (7) la naturaleza de la sensacin,
etc..
Los escritores prefilosficos hablan de algunos fenmenos, pero no
muestran inters en discutir la naturaleza de los fenmenos, ni las
causas prximas, que atribuan sobre todo a los dioses.
Nacimiento de la CienciaGriegos
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AstronomAstronoma a GriegaGriega
?
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H de la Ciencia
La Tierra es inmvil y, el centro del universo.
La Tierra es corrupta e imperfecta, los cielos son eternos,
inmutables y perfectos.
El crculo era para ellos la curva perfecta, y teniendoen cuenta
que los cielos tambin eran perfectos, dedujeron que todos los
cuerpos celestes debanmoverse formando crculos perfectos.
El movimiento era siempre uniforme
El universo es pequeo y perecedero
La astronoma griegaIdeas Generales
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H de la Ciencia
Aristteles lo llama el padre de la Filosofa
Dirigi en Mileto una escuela de nutica, construy un canal para
desviar las aguas del Halis y dio acertados consejos polticos
Recogi conocimientos geomtricos de los egipcios, desarroll los
inicios de la matemtica deductiva, que sera sistematizada por
Euclides dos siglos y medio ms tarde.
La astronoma griegaAstronoma de los Presocrticos: Tales de
Mileto (ca.624-546 a.C.)
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H de la Ciencia
Tales acert con un eclipse total de Sol el 28 de mayo de 585 aC,
aunque con los conocimientos de la poca es imposible que lo hiciese
de manera cientfica.
Parece que fue capaz de hacerlo porque tuvo acceso a los
documentos babilnicos y su prestigio, dependa de fundamentos que no
eran suyos ni griegos.
La astronoma griegaAstronoma de los Presocrticos
Tales de Mileto
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H de la Ciencia
Tales sostuvo que la Tierra flotaba en el Ocano, y no estaba
rodeada por l meramente en sentido horizontal.
Fue el primer griego en mantener que la Luna brilla por reflejo
de la luz del Sol, fenmeno establecido ya por la ciencia
babilnica.
La Tierra es un disco plano que flota en el Ocano, no en una
base firme, contenido en una esfera celeste
Lo ms importante de Tales es que hizo un modelo racional de los
movimientos celestes
La astronoma griegaAstronoma de los Presocrticos
Tales de Mileto
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H de la Ciencia
Aristteles agrupa a Anaxmenes, junto con Anaxgoras y Demcrito,
entre los filsofos que mantenan que la razn de la aparente
estabilidad de la Tierra estriba en que es plana:
porque no corta el aire situado debajo de ella, sino que se
asienta sobre l a modo de una tapa.
Anaximandro crea que las estrella fijas estaban en una esfera
rotatoria y que la Tierra, de forma cilndrica y aplastada, se
mantena por s misma en el centro de esa esfera, porque no haba razn
para que se moviera en un sentido o en otro.
La astronoma griegaAstronoma de los Presocrticos: Anaximandro
(ca610-546 a.C.) y Anaxmenes (585 a.C. - 524 a.C.)
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H de la Ciencia
AnaximandroLas estrellas estn fijas en una esfera rotatoria y la
Tierra tiene forma cilndrica aplastada, y estsituada en el centro
de esa esfera sin apoyo
AnaxmenesLa Tierra flota en el aire y los planetas son
errantes
La Astronoma GriegaAstronoma de los Presocrticos
Anaximandro y Anaxmenes
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H de la Ciencia La Astronoma Griega
1. La Tierra es esfricaAnaloga con el Sol y la LunaLa esfera es
la figura ms perfecta
2. La Tierra no es el centro: se mueve alrededor de un fuego
central y en el exterior el Olimpo (Filolao)
3. rbitas circulares y diez elementos: Sol, Luna, Tierra, fuego
central, cinco planetas+ antitierra = 10
4. Armona del UniversoLas distancias cumplen relaciones
numricasMovimiento musical
Astronoma de los Presocrticos: Pitagricos (desde 507 a.C.)
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H de la Ciencia La Astronoma Griega
1. Fuego Central2. Antitierra3. Tierra4. Luna5. Sol6. Mercurio7.
Venus8. Marte9. Jpiter10. Saturno
Astronoma de los PresocrticosPitagricos
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H de la Ciencia
La reduccin de las trayectorias aparentes a movimientos
circulares y uniformes. Platn se senta perplejo ante la
irregularidad del movimiento aparente de los planetas. El nico tipo
de movimiento que le pareca respetable era el circular y
uniforme.
Platn no habra podido creer que pudieran existir en los cielos
otros tipos de movimiento. Pero el movimiento aparente de un
planeta est muy lejos de ser uniforme.
Adems, Platn pensaba en que la Tierra tena que estar inmvil y
los movimientos ser circulares uniformes.
La astronoma griegaEl problema de Platn (428348 a.C.)
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H de la CienciaEl problema de Platn
Tierra parece inmvil
El movimiento de planetas no parece uniforme
El movimiento de planetas es retrgrado en algunos casos
Mercurio y Venus brillan ms en distintos das
Tierra est en el centro
El movimiento de planetas tiene que ser uniforme
El movimiento de planetas es slo circular
Mercurio y Venusno pueden crecer y decrecer
Parece que se ve Tiene que ser
La astronoma griega
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H de la Ciencia
108.000 kilmetros/hora
150.000.000 km.Venus
El problema de PlatnLa astronoma griega
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H de la Ciencia
Nacido en el Ponto, filsofo y matemtico griego platnico que
sustituy a Platn durante el tercer viaje que hizo a Siracusa.
Contemporneo de Eudoxo, se ocup de astronoma, geometra y aritmtica.
Pocos aos despus de la muerte de Platn fund una escuela en
Heraclea. Acept algunas tesis de Demcrito al afirmar que el mundo
se compone de corpsculos libres en el espacio, con cuyo medio la
divinidad ha construido el mundo. Los astros son autnticas
divinidades, como divino es el ter que llena todo el cosmos y de
donde proceden las almas.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:Herclides
Pntico (390-310 a.C.)
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H de la Ciencia
Supuso que los planetas interiores, Mercurio y Venus, giraban
alrededor del Sol, en vez de girar, como todo cuerpo celeste,
alrededor de la Tierra. As poda explicarse ms convenientemente el
brillo aparente de estos astros.
Sugiri que la esfera de las estrellas fijas no se mova, y que el
movimiento diurno de los cielos deba de ser una ilusin producida
por la revolucin de la Tierra alrededor de su eje.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Herclides
Pntico
Herclides Pntico
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H de la Ciencia
Coprnico cita a Herclides como precedente suyo en este punto. Se
trata de un sistema mixto con una Tierra en el centro, pero animada
de movimiento diario y un Sol girando en torno a la Tierra y en
torno al cual giran, al menos, Mercurio y Venus.
Se ha llegado a suponer que Herclides propuso un sistema
plenamente heliocntrico, pero Arqumedes menciona que el que plantea
eso es Aristarco.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Herclides
Pntico
Herclides Pntico
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H de la Ciencia
Epiciclo: es el crculo que se supona descrito por un planeta
alrededor de un centro que se mova en el deferente. Era el centro
mvil.
Deferente: Es el crculo que se supona descrito alrededor de la
Tierra por el centro del epiciclo de un planeta. Era el centro
fijo.
El Sol ocupa el centro de un deferente que conduce al epiciclo
en que se halla, por ejemplo, Venus.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Herclides
Pntico
Herclides Pntico
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H de la Ciencia La astronoma griegaSoluciones al Problema de
Platn: Herclides Pntico
Herclides Pntico
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H de la Ciencia
Eudoxo de Cnido plante un sistema con 27 esferas concntricas:
una para las estrellas fijas, tres para el Sol, tres para la Luna y
cuatro para cada planeta.
Esta teora abandona la idea pitagrica de la Tierra mvil, la fija
en el centro de todas las cosas.
El mrito de Eudoxo est en elaborar con detalle el movimiento de
los astros ajustndose a la observacin y al mismo tiempo utilizando
las matemticas como herramienta para ayudar a comprender lo
estudiado. Da resultados manejables y no teoras puras.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Eudoxo
(408-355 a.C.) y Calipo (370 - 300 a.C).
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H de la Ciencia
Sistema de esferas concntricas (homocntricas) que giran
uniformemente unas dentro de otras
Modelo de 27 esferas concntricas Una esfera exterior que gira de
este a oeste con
eje norte-sur: estrellas Cuatro esferas para situar cada
planeta
correctamente Tres para el Sol Tres para la Luna Tierra inmvil
en el centro
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Eudoxo y
Calipo
Eudoxo y Calipo
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H de la Ciencia
Dividi la esfera celeste en grados de longitud y latitud Cada
planeta puede moverse a velocidad no uniforme en distintas
direccionesTodo es rotacin: no hay traslacin pura
Epicicloide esfrica o hipopeda
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Eudoxo y
Calipo
Eudoxo y Calipo
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H de la Ciencia La astronoma griegaSoluciones al Problema de
Platn: Eudoxo y Calipo
Eudoxo y Calipo
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H de la Ciencia
Eje del mundo
Eclptica
Eje de la eclptica
N
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Eudoxo y
Calipo
Eudoxo y Calipo
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H de la Ciencia
Calipo de Czico, para explicar el movimiento de los planetas
alrededor de la Tierra y siguiendo la concepcin de las esferas,
consider que el nmero de las mismas deban ser superior a la de los
planetas, solo as se poda explicar el movimiento aparente de los
planetas.
Calipo perfeccion el sistema de Eudoxo aadiendo dos esferas al
Sol, dos a la Luna y una ms a cada uno de los planetas. El nmero
llegaba a treinta y cuatro, con la de las estrellas fijas.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Eudoxo y
Calipo
Eudoxo y Calipo
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H de la Ciencia
Adems de las treinta y cuatro esferas de Calipo, Aristteles
agrega otras veintids en sentido contrario, para evitar los efectos
perturbadores del movimiento de unas esferas con respecto a la de
los planetas. Suman cincuenta y cinco esferas.
Como no se admita el vaco, la independencia de los mecanismos de
cada astro requera la interposicin de una serie de esferas
compensadoras, para anular el efecto de arrastre de las esferas
superiores.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:Aristteles
(364-322 a.C.)
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H de la Ciencia
Pens ahorrar esferas al admitir que la esfera de estrellas fijas
comunicaba el movimiento diurno a las dems, aunque luego algunos
comentaristas le reprocharon esta actitud.
Estas modificaciones atienden a la necesidad intelectual de
concordar ideas fsicas propias (ausencia de vaco y de transmisin
del movimiento) con la mejor astronoma del momento.
Se gana en coherencia, pero se pierde en simplicidad. De todas
maneras, haba fenmenos inexplicados. Por ejemplo la variacin del
brillo y tamao de algunos astros.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristteles
Aristteles
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H de la Ciencia
Con Aristteles se completa la primera de las teoras fsicas de la
historia del pensamiento. El procedimiento de investigacin
fsico-matemtico se extendi luego con prontitud al estudio del
equilibrio de los cuerpos de peso y a la ptica.
Los verdaderos introductores de las teoras fsico-matemticas no
son Galileo ni Descartes, sino Platn y los pitagricos como
precursores tericos, y Eudoxo de Cnido como realizador
efectivo.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristteles
Aristteles
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H de la Ciencia
Era alejandrino en un sentido amplio. Discpulo de Estratn de
Lmpsaco, se adhiri a la orientacin cientfico-naturalista que ste
haba conferido a la escuela peripattica. Fue, sin duda, el astrnomo
ms importante del perodo alejandrino, y sus descubrimientos se
conocieron muy pronto en la ciudad de los ptolomeos. Su fama se
debe principalmente a la formulacin de la hiptesis heliocntrica,
rpidamente abandonada por la astronoma clsica a favor del
geocentrismo ptolemaico.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:Aristarco de
Samos (310 a.C.-230 a.C.)
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H de la Ciencia
Crea que los movimientos celestes se podan explicar mediante la
hiptesis de que la Tierra gira sobre su eje cada 24 horas y que
junto con los dems planetas gira en torno al Sol.
Esta explicacin fue rechazada por la mayora de los filsofos
griegos que contemplaban la Tierra como un globo inmvil alrededor
del cual giran los ligeros objetos celestes. Esta teora, conocida
como sistema geocntrico, permanecera inalterada unos 2.000 aos.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristarco
Aristarco
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H de la Ciencia
Segn Arqumedes, la teora de Aristarco es el primer sistema
heliocntrico propuesto seriamente por un astrnomo competente.
Aunque no tuvo seguidores (excepto Seleuco del Tigris). Expone su
concepcin astronmica en el libro Sobre el tamao y las distancias
del Sol y de la Luna.
Aseguraba que el Sol dista de la Tierra mucho ms que la Luna,
adems tena mayor tamao, porque ambos aparecen casi del mismo tamao
a pesar de la distancia. Calcul un dimetro del Sol en 20 veces ms
que la Luna (es 400 veces mayor).
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristarco
Aristarco
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H de la Ciencia
Estudiando las fases de la Luna pudo establecer las distancias
del Sol y la Luna de la Tierra. En cuarto creciente, las posiciones
de estos astros forman un tringulo rectngulo. Midiendo el ngulo del
Sol y la Luna se puede calcular la distancia. El planteamiento era
correcto y el clculo slo err por las dificultades para medir con
precisin el ngulo requerido.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristarco
Aristarco
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H de la Ciencia
Aristarco afirm que el dimetro de la Luna deba ser
aproximadamente la mitad del de la Tierra (la proporcin real es de
un cuarto aproximadamente). A este dato pudo llegar con su teora de
los eclipses de Luna.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristarco
Aristarco
Sol Tierra Luna
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H de la Ciencia
Las hiptesis principales con las que trabaj fueron:
1) La quietud de la esfera de las estrellas.2) La posicin
central y el reposo del Sol.3) El movimiento anual de la Tierra
alrededor del Sol.
Adems supuso que el dimetro de la esfera de las estrellas fijas
era mucho mayor que el de la rbita terrestre. La oblicuidad de la
eclptica se transformaba en la oblicuidad del eje de la rotacin
diurna de la Tierra.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristarco
Aristarco
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H de la Ciencia
Aristarco propuso su modelo como hiptesis, para salvar las
apariencias. El modelo de Aristarco se abandon por varias
causas:
1. Causas fsicas: ni la cosmologa Aristotlica ni la estoica la
avalaban.2. Causas religiosas: el paganismo astral estaba en
contra.3. Causas astronmicas: no permita predecir con precisin los
movimientos de los astros, ni la desigualdad de las estaciones.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn:
Aristarco
Aristarco
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H de la Ciencia
Considerado uno de los ms importantes astrnomos de la antigedad,
determin el tamao del Sol y de la Luna y midi el paralaje de esta
ltima. Se le debe el establecimiento de la trigonometra esfrica, as
como la invencin del astrolabio que permita la determinacin directa
de las latitudes y longitudes de los astros. Confeccion adems el
primer catlogo de estrellas, que inclua una propuesta de
clasificacin segn su brillo. Enunci la teora de las deferentes y
epiciclos para justificar las rbitas de los planetas.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Hiparco de
Nicea (ca190 a.C.-ca120 a.C.)
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H de la Ciencia
Hiparco era un observador preciso, sus medidas angulares tenan
un margen de error de 1/15 de grado.
Determin la duracin del ao con un error de seis minutos.
Estableci un catlogo de 1.080 estrellas fijas, con sus posiciones
relativas. Esto es admirable teniendo en cuenta que lo haca a
simple vista. Hizo la lista porque vio aparecer una estrella nueva.
Aqu refuta Aristteles sobre la inmutabilidad.
Descubri el polo, alrededor del cual parecen girar las
estrellas. Aquel punto de los cielos hacia el cual apunta el eje de
la Tierra.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Hiparco
Hiparco
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H de la Ciencia
Algunos astrnomos anteriores haban fijado las posiciones de
algunas estrellas y cuando Hiparco las compar con las suyas pudo
descubrir que la posicin del polo respectivo de aquellas estrellas
haba cambiado. La direccin del eje de la Tierra cambia lentamente
en el espacio: es la precesin.
Descubri la precesin de los equinoccios (dos momentos del ao en
que la duracin del da iguala a la de la noche, al comienzo de la
primavera y el otoo) y el clculo de la excentricidad de la rbita
solar (1/24 frente al 1/30 aceptado en la actualidad).
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Hiparco
Hiparco
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H de la Ciencia
Se le puede considerar como el padre de la Trigonometra, ya que
elabor una tabla de relaciones entre ngulos y cuerdas, sobre la
base de los trabajos de Arqumedes, que equivale en realidad a una
tabla de senos. Estableca as una conexin racional entre el valor de
los ngulos y los lados de los tringulos rectngulos.
Todo esto lo desarroll para apoyar su geometra geocntrica, en
competencia con las ideas de Aristarco, que quedaron pospuestas por
no poder competir con las construcciones exactas de Hiparco.
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Hiparco
Hiparco
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H de la Ciencia
Deferente: rbita del planeta alrededor de la Tierra Epiciclo:
rbita del planeta en torno a un centro ideal que recorre la
deferente
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Hiparco
Hiparco
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H de la Ciencia
La deferente (o excntrica) explica la variacin de la velocidad
(no uniforme) de los planetas en su rbita
El epiciclo explica la retrogradacin de los planetas
La astronoma griegaSoluciones al Problema de Platn: Hiparco
Hiparco
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H de la Ciencia
Astrnomo, fsico y filsofo alejandrino, probablemente vivi toda
su vida en Alejandra, donde ense y efectu observaciones astronmicas
entre los aos 127 y 147, aunque poca cosa ms se sabe de su vida.
Escribi un libro conocido como Tetrabibln que fue el tratado de
astrologa ms influyente de la Antigedad. Su obra ms importante fue
la Composicin matemtica, conocida a partir de su traduccin rabe
como el Almagesto. En Los Armnicos tambin escribisobre acstica y
elabor una teora numrica de la msica. Adems, escribi sobre ptica y
sobre geografa y su Gua geogrfica fue reimpresa hasta el siglo
XVI.
La astronoma griegaLa fijacin del sistema: Claudio Ptolomeo
(ca100 ca170)
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H de la Ciencia
Modelo cosmolgicoPtolomeo generaliza la astronoma de Hiparco ms
all del Sol y la Luna y ajusta los epiciclos para los datos de los
planetasTeora de los ecuantes
La velocidad de la deferente no es igual con respecto al centro
geomtrico, sino con respecto a un punto llamado ecuante
Punto ecuante: punto en torno al cual gira realmente el planeta
en su trayectoria (traslacin)
La astronoma griegaLa fijacin del sistema: Ptolomeo
Ptolomeo
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H de la Ciencia
Punto ecuante: punto en torno al cual gira realmente el planeta
en su trayectoria (traslacin)
La astronoma griegaLa fijacin del sistema: Ptolomeo
Ptolomeo
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H de la Ciencia
Es difcil deslindar las aportaciones de Hiparco y Ptolomeo,
porque Ptolomeo es un compilador de sus antecesores adems de
agregar sus propios descubrimientos.
En el Almagesto, dentro del paradigma platnico y siguiendo con
la delimitacin de la ciencia aristotlica, recoge, organiza y
sintetiza toda la teora cosmolgica, conocida como teora de
deferentes y epiciclos, que puede rastrearse desde el siglo II aC
con autores como Herclides, Hiparco, etc.
La astronoma griegaLa fijacin del sistema: Ptolomeo
Ptolomeo
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H de la Ciencia
Sustituye las esferas de Eudoxo por un sistema ms flexible de
crculos, planteando una serie de crculos excntricos, con la Tierra
cerca de un centro comn, para representar los movimientos generales
hacia el este alrededor del zodaco a diferentes velocidades del
Sol, la Luna y los planetas.
El problema tiene dos aspectos: el parecer que los planetas
retroceden, y el hecho de que parezcan brillar ms.
La astronoma griegaLa fijacin del sistema: Ptolomeo
Ptolomeo
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H de la Ciencia
La idea de un cuerpo que se mueve en un crculo cuyo centro se
mueve en otro crculo se deba a Hiparco, pero fue Ptolomeo el que
ajust los epiciclos planetarios hasta que recogieran exactamente
los hechos observados y el que escribi la descripcin completa de la
teora.
El modelo de Ptolomeo que proporcion una respuesta satisfactoria
teniendo en cuenta los datos registrados en su momento, adems
proporcion un paradigma para conseguir resolver las discrepancias a
medida que progresaba la observacin. Su modelo estuvo vigente por
ms de mil aos, aunque fuera a costa de complicar el aparato
matemtico de la teora.
La astronoma griegaLa fijacin del sistema: Ptolomeo
Ptolomeo
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H de la Ciencia La astronoma griegaLa fijacin del sistema:
Ptolomeo
Ptolomeo
