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martes, 5 de enero de 2016

_- ¿Quién descubrió que el Sol era una estrella?

_- Esta respuesta es cortesía de Louis Strous del Observatorio Solar Nacional, Sacramento Peak, Nuevo México.

Se ha necesitado el trabajo de muchas personas hasta conseguir demostrar que el Sol es una estrella.
La primera persona que sabemos sugirió que el Sol era una estrella cercana (o, por el contrario, que las estrellas son soles lejanos) fue Anaxágoras, alrededor de 450 A.C.

Se sugirió esa idea nuevamente por Aristarco de Samos310 a. C.-c. 230 a. C pero esta idea no cuajó.

Unos 1800 años más tarde, alrededor del año 1590, Giordano Bruno sugirió lo mismo, y fue quemado en la hoguera por ello.

A través de la obra de Galileo, Kepler y Copérnico durante los siglos XVI y XVII la naturaleza del sistema solar y el lugar en él del Sol se hizo evidente, y, finalmente, en el siglo XIX las distancias a las estrellas y otras datos acerca de ellas pudieron ser medidas por varias personas. Sólo entonces se demostró que el Sol era una estrella.

Durante la mayor parte de la historia humana, casi todas las personas han pensado que la Tierra estaba en el centro de una esfera gigante (o bola, llamada la "esfera celeste") con las estrellas atrapadas en el interior de la esfera. Los planetas, el Sol y la Luna se creía que se movían entre la esfera de las estrellas y la Tierra, para ser diferente tanto de la Tierra como de las estrellas.

Anaxágoras, que vivió en Atenas, Grecia, en torno a 450 AC (hace 2450 años), pensaba que el Sol y las estrellas eran piedras de fuego, que las estrellas estaban demasiado lejos para que se sintiera su calor, y que el Sol era quizás no más que unos pocos cientos de millas en tamaño. Con  lo que Anaxágoras fue, hasta donde sabemos, el primero en sugerir que el Sol es una estrella. Sus ideas fueron recibidas con desaprobación y finalmente fue encarcelado por impiedad, porque sus ideas no encajaban en los prejuicios de la época.

Aristarco de Samos (Samos es una isla griega en el mar Egeo) vivió desde alrededor de 310 a 230 antes de Cristo, hace unos 2.250 años. Se midió el tamaño y la distancia del Sol y, aunque sus observaciones eran inexactas, encontró que el Sol era mucho más grande que la Tierra. Aristarco sugirió entonces que la pequeña Tierra orbita alrededor de ese gran sol en lugar de al revés, y él también sospechaba que las estrellas no eran más que soles distantes, pero sus ideas fueron rechazadas y luego olvidadas, y también fue amenazado por sugerir tales cosas. Aristarco y Anaxágoras no tenían forma de medir realmente los tamaños ni las distancias a las estrellas (salvo el Sol), por lo que no tenían pruebas para apoyar sus ideas.

Claudio Ptolomeo de Alejandría (una ciudad griega en  el delta del Nilo, lo que hoy es Egipto) alrededor del año (hace 1,860 años) 140 describe un modelo geocéntrico (= centrado en la Tierra) del universo, con la Tierra en el centro del Universo, el Sol como uno de los vagabundos ("Planetes" en griego) que se mueven en relación con las estrellas, y las estrellas fijas a la esfera celeste más externa. En este modelo, las estrellas y el Sol eran completamente diferentes. El universo se describe en este libro (el libro llegó a ser conocido como el Almagesto) fue aceptado como la verdad por prácticamente todo el mundo durante los próximos 14 siglos, sobre todo porque fue aceptado por la Iglesia Católica Romana, que se hizo muy poderosa durante ese tiempo. Este modelo describe con bastante exactitud cómo se mueven los planetas, pero no por qué se mueven solo de esa manera, y agrupó el Sol junto con los planetas en lugar de con las estrellas.

Mikolaj Kopernik (conocido como Nicolás Copérnico fuera de su Polonia natal) vivió desde 1473 a 1543. En 1543, justo antes de morir, publicó un libro titulado "De revolutionibus orbium celestium" en el que proponía un heliocéntrico (= centrado en el Sol) sistema solar con el Sol en el centro y la Tierra como uno más de los planetas que orbitan alrededor del Sol, al igual que los demás. Este modelo era más simple que el modelo geocéntrico de Ptolomeo, aunque cualquiera de ellos podría ser utilizado para predecir el movimiento planetario. El modelo de Copérnico describía el Sol, aparte de los planetas, pero no dijo nada acerca de las estrellas. Copérnico esperó tanto tiempo como fue posible antes de la publicación de su libro porque tenía miedo de que la Iglesia no lo aprobaría. Al principio, la mayoría de la oposición a sus ideas en realidad procedían de los protestantes, no de los católicos. Martín Lutero, una de las principales figuras y de los primeros en el protestantismo, declaró en voz alta que Copérnico era un tonto por "establecer que la Tierra se movía".

Giordano Bruno, un filósofo italiano, vivió de 1548 a 1600. Él decidió que si la Tierra es un planeta al igual que los otros, entonces no tiene sentido dividir el universo en una esfera de las estrellas fijas y un sistema solar. Dijo que el Sol es una estrella, que el universo es infinitamente grande, y que hay muchos mundos. Fue condenado por las Iglesias tanto la católica romana como las Reformadas, así como por otras cosas y fue quemado vivo en Roma en 1600 por herejía (alegando que sus afirmaciones no se ajustaban a las ideas aceptadas por la Iglesia y que no se retractaba).

Galileo Galilei, un científico italiano, vivió de 1564 a 1642. En 1610, fue la primera persona que sabemos utilizó el recién inventado telescopio para mirar las estrellas y los planetas. Él descubrió los satélites de Júpiter, lo cual mostró que Ptolomeo y la idea de la Iglesia que sólo había un centro de órbitas en el Universo (es decir, la Tierra) era incorrecta. Basandose en sus observaciones, Galileo argumentó a favor del modelo heliocéntrico de Copérnico. Se dio cuenta de que las estrellas se ven como pequeños puntos, incluso cuando se ven a través de un telescopio, y llegó a la conclusión de que las estrellas deben estar muy lejos.

En parte debido a que G. Bruno (un acusado de herejía y condenado a la hoguera) las apoyó, las ideas de Copérnico fueron condenadas por la Iglesia Católica en 1616, y Galileo fue juzgado y condenado por herejía en 1633. Se vio obligado a renegar públicamente de las ideas de Copérnico, y se le puso bajo arresto domiciliario hasta su muerte en 1642. En 1979 una nueva investigación de esta convicción fue iniciado por la Iglesia y por último, la condena fue anulada, unos 340 años después de la muerte de Galileo. Una anécdota famosa, pero tal vez falsa, tiene a Galileo como autor de la frase: "Y sin embargo se mueve!" (por la Tierra) después de jurar lo contrario o en su lecho de muerte. Sin embargo, Galileo, como Bruno y Aristarco ante que él, no tenía ninguna prueba de que el Sol y las estrellas eran iguales.

Johannes Kepler de Alemania vivió desde 1,571 a 1630. Estudió con mucho cuidado las posiciones de los planetas y de eso determinó tres leyes del movimiento planetario que ponen al Sol en el centro del sistema solar con los planetas en órbita alrededor del Sol. Ahora estaba claro que el Sol no era un planeta, aunque por qué las leyes del movimiento planetario debían seguir el camino del Sol todavía no estaba claro.

Christiaan Huygens de Holanda vivió de 1629 a 1695. Determinó la distancia a la estrella Sirio, suponiendo que esa estrella era tan brillante como el sol y aparecía débil sólo por su gran distancia. Él encontró que la distancia a Sirio debía ser muy grande. Entonces, a partir de ese momento, la idea de que el Sol era una estrella fue seriamente considerada por los científicos.

Isaac Newton, un científico Inglés, vivió desde 1642 a 1727. En 1665 se dio cuenta de que se trataba de la gravedad la que mantenía el sistema solar juntos. Otra historia famosa, probablemente falsa, hizo que este pensamiento surgiera en la cabeza de Newton cuando una manzana cayó sobre su cabeza mientras él estaba sentado debajo de un manzano, mirando la Luna. Newton determinó entonces la fórmula que describe cómo funciona la gravedad y demostró que esto explica las órbitas y el movimiento de los planetas alrededor del Sol y de las lunas alrededor de los planetas, y por tanto también las tres leyes de Kepler del movimiento planetario. El movimiento de los planetas y las lunas ahora se explica por una sola fórmula: Ley de la Gravedad de Newton. La gente especula que esta misma ley podría ser válida en todo el universo.

Por último, en 1838, Friedrich Bessel, 22 de julio, 1784 - 17 de marzo, 1846, por primera vez mide la distancia a una estrella sin ninguna hipótesis acerca de la naturaleza de las estrellas y nos pareció que era enorme. Pronto siguieron las distancias a otras estrellas, y entonces la gente podía calcular el verdadero brillo de las estrellas, corregidos por su distancia a nosotros, y descubrieron que eran tan brillante como el Sol. Cuando también se encontraron otras cosas sobre el Sol que eran como otras estrellas, como su temperatura superficial y la composición química, entonces la prueba finalmente estaba aquí de que el Sol es una estrella.

El Sol ahora se clasifica como una estrella G2V: una estrella enana de la secuencia principal de temperatura moderada.

Se darán cuenta de que durante la mayor parte de la historia que se ha descrito anteriormente, la gente ha sido perseguida por sugerir cosas que no encajaban en los prejuicios de la época, incluso cuando (o quizás porque) presentaron pruebas de que esos prejuicios no son correctos. Las cosas son mejores hoy en día: es posible que aún se rían o griten por sugerir ideas que son diferentes de las creencias actuales, pero ya no será quemado en la hoguera por ello.
Fuente: http://solar-center.stanford.edu/FAQ/Qsunasstar.html

lunes, 4 de noviembre de 2013

Un viaje a los fundamentos del mundo moderno

Los científicos no atisban el alcance de sus experimentos pero saben de su potencial práctico
La comprensión de la naturaleza siempre augura grandes transformaciones

Einstein se apoyó en su amigo Grossman para formular su teoría.
Pocas noticias científicas han alcanzado el impacto  del reciente descubrimiento del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) junto a Ginebra, tal vez lo más parecido a una catedral que ha producido la ciencia moderna. Mueve a la sorpresa que un hallazgo de esta naturaleza, relativo al más oscuro y abstruso rincón de la ya de por sí oscura y abstrusa mecánica cuántica, consiga una repercusión pública de tal magnitud, aunque es cierto que todo parece haber conspirado en este caso para violar los preceptos del periodismo o incluso del sentido común.

Para empezar, el LHC es la mayor y más compleja máquina construida jamás, o “uno de los grandes hitos de la ingeniería humana”, en palabras de sus constructores del  CERN, o Laboratorio Europeo de Física de Partículas. Situada en un túnel subterráneo de 27 kilómetros de perímetro bajo la frontera francosuiza, cuenta con los más avanzados instrumentos y detectores; 10.000 científicos de 100 países están implicados en su diseño y construcción y tiene un presupuesto cercano a los 7.500 millones de euros. Cuando se emplea la expresión Gran Ciencia, esto es exactamente lo que uno tiene en la cabeza.

Y eso no es todo, desde luego. Esta prodigiosa pieza de ingeniería se concibió para permitir a la comunidad internacional de físicos poner a prueba los ingredientes más fundamentales de sus teorías sobre el mundo subatómico, y uno de ellos era el bosón de Higgs cuya existencia se ha confirmado este mismo año, no mucho después de que la mayor máquina construida por la humanidad superara sus previsibles problemas de rodaje. El hallazgo de la partícula de Higgs puede considerarse uno de los mayores éxitos de la ciencia experimental de todos los tiempos, y así lo ha entendido la academia sueca  al conceder el último premio Nobel de Física a François Englert y Peter Higgsdos de los teóricos que propusieron su existencia en los años sesenta. Todos los ingredientes de una gran noticia están ahí, y esto explica en retrospectiva el impacto mediático de la noticia.

Hay sin embargo una pregunta que se hace cualquier miembro informado del público, que aparece en todos los foros y que posee toda la lógica si se tienen en cuenta los 10 años que ha llevado construir el LHC, los 10.000 científicos que han intervenido y los 7.500 millones de euros asignados al proyecto: ¿para qué sirve esto? ¿Cuál es la utilidad del celebérrimo bosón de Higgs? ¿Cómo piensan los científicos devolver semejante inversión a la sociedad que la ha financiado con sus impuestos? Es una buena pregunta, y una que resulta condenadamente difícil de responder. Y sin embargo, por paradójico que resulte, no es una pregunta que preocupe demasiado a los científicos.

Porque los científicos no saben cuáles son las consecuencias prácticas del bosón de Higgs. Pero saben que serán enormes, porque eso es lo que se desprende de la no muy larga historia de la ciencia. La comprensión profunda de la naturaleza es siempre el prólogo de un conjunto de aplicaciones prácticas que ni siquiera los descubridores de un fenómeno suelen intuir. Pero que siempre tienen escondido en su núcleo el potencial para transformar el mundo de forma radical: las claves del progreso, la receta del futuro. Basta echar un vistazo a la historia de la ciencia para comprobarlo una y otra vez.

Tomen a Newton, el genio británico que fundó la ciencia moderna: no solo sus principios fundamentales, sino también sus modos y sus estrategias, el estilo y la pericia que los científicos siguen usando tres siglos después. Newton se sintió obsesionado desde chaval por unos cuantos enigmas que habían planteado dos gigantes de las generaciones anteriores a la suya: las elegantes curvas elípticas que describían los planetas en su armoniosa órbita alrededor del Sol, tal y como había descubierto Kepler; y el extraño comportamiento de los objetos sometidos a la gravedad de la Tierra que, contra toda intuición —y contra el conocimiento milenario recibido de las ingeniosas ocurrencias de Aristóteles— había demostrado experimentalmente Galileo unas décadas antes.

Las llamadas leyes de Kepler eran, desde luego, un enigma a la altura de la mente más curiosa. Johannes Kepler formuló sus dos primeras leyes en 1609, basándose en las detalladas observaciones de los movimientos planetarios amasadas pacientemente por el astrónomo danés del siglo XVI Tycho Brahe, de largo las más precisas de la época, y de cualquier época anterior. La primera ley no solo dice que los planetas se mueven alrededor del Sol, confirmando el modelo heliocéntrico de Copérnico, sino también la forma matemática exacta que siguen sus órbitas: no son círculos, sino elipses, unas curvas ya descubiertas en tiempos de Platón, pero en un contexto completamente distinto: junto a las hipérbolas y las parábolas, las elipses forman una especie de aristocracia geométrica: las cónicas, los tres tipos de curvas que pueden resultar de cortar un cono, o de tirar al mar un gorro de bruja. Pero ¿por qué los planetas habrían de moverse en elipses?

La segunda ley planteaba un puzle todavía más impenetrable. Los planetas no se movían con la misma velocidad a lo largo de toda su órbita: aceleraban al acercarse al Sol y se frenaban al alejarse. Y no de cualquier forma: Kepler había sido capaz de cuantificar el efecto con precisión matemática, aunque de un modo realmente chocante: si el planeta estuviera unido al Sol por una cuerda imaginaria, la cuerda barrería la misma área por unidad de tiempo. Y la tercera ley, descubierta por Kepler nueve años después que las dos primeras, no hacía más que rizar el rizo: el tiempo que un planeta tarda en dar la vuelta al Sol —lo que en la Tierra llamamos un año— guarda una sorprendente relación con la distancia del planeta al Sol: el cuadrado del periodo de revolución (el cuadrado de lo que dure el año del planeta en cuestión) varía con el cubo de la distancia del planeta al Sol. Estas relaciones matemáticas son tan chocantes que el propio Kepler se dejó llevar a un delirio geométrico para explicarlas, donde cada planeta ocupaba uno de los llamados sólidos platónicos —cubos, tetraedros, icosaedros y cosas así— en una versión reeditada y hasta mejorada de la armonía de las esferas pitagórica.

Pero ese rompecabezas laberíntico de curvas cónicas, cuadrados, cubos y áreas barridas por unidad de tiempo fue exactamente lo que motivó a Newton al reto enorme de resolverlo. El resultado fue la ciencia moderna y la práctica totalidad de la tecnología de los tres últimos siglos —lo que diferencia nuestro tiempo de un mundo de caballos, floretes y mosquetones—, pero la intención de Newton nunca fue cambiar el mundo ni la forma de pensar sobre el progreso de la humanidad. Su motivación fue entender el mundo: aceptar el desafío de sus enigmas físicos y matemáticos, y adoptar la actitud teórica y experimental adecuada para resolverlo. De ahí venimos. Una vez entendido un proceso, la revolución tecnológica es poco menos que inevitable.
Fuente: El País.