3/06/2015

¿Como saber que la tierra orbita alrededor del Sol?



Hubo dos reciente noticias.

Una es  la de un clérigo saudita que afirma que la Tierra no gira alrededor del Sol, la otra noticia es  acerca de la actriz de Star Trek - Voyager, Kate Mulgrew (Capitán Janeway) quién fue mañosamente invitada a narrar una película geocéntrica. El modelo geocéntrico afirma que el Sol y los planetas se mueven alrededor de la Tierra en lugar del modelo heliocéntrico con el Sol en el centro. Eso es una tontería, ¿verdad? Es evidente que la Tierra gira alrededor del Sol


Claro, los libros de texto todos dicen que el sistema solar es heliocéntrico. Pero, ¿cómo sabemos eso? Más importante aún, ¿cómo puedes tú saber cuál es el modelo real existente?


Un caso para el modelo geocéntrico


El modelo geocéntrico no es más loco que decir que una pelota de tenis está hecho de protones, neutrones y electrones. Claro, todos (la mayoría de nosotros) creemos que existen estas partículas como los electrones - pero ¿cómo sabemos los seres humanos normales esto? De hecho, la evidencia en nuestra vida cotidiana no hace obvio percibir la existencia de protones y electrones (sí, se podría argumentar el mero hecho de cosas como las computadoras, existen gracias a que existen los electrones). Lo mismo es válido para el modelo heliocéntrico.

Encuentre a una persona que nunca ha visto un libro de ciencia y que no sepa nada sobre el sistema solar. Ahora pregúntele a esta persona si la Tierra se mueve alrededor del Sol o el Sol se mueve alrededor de la Tierra. Yo apostaría que la mayoría de estos seres humanos aislados  escogerán el modelo geocéntrico. Simplemente no se siente como la Tierra se está moviendo.


Hay otro argumento muy convincente para el modelo geocéntrico – el paralaje estelar (o la falta del mismo). ¿Qué es el paralaje estelar?  es el cambio aparente en la posición de los objetos debido a un cambio en la ubicación de observación. También puede ver fácilmente un ejemplo de paralaje al poner su dedo pulgar en frente de su cara. Usando sólo su mirada del ojo izquierdo vea a donde su pulgar se alinean con algún objeto en el fondo distante. Ahora mire con sólo su ojo derecho - el pulgar se movió, ¿verdad? Eso es paralaje pues sus dos ojos se encuentran en diferentes lugares.

Los antiguos griegos afirmaban que si la Tierra se mueve alrededor del Sol y luego las estrellas deben cambiar sus posiciones debido a este movimiento orbital (llamado paralaje estelar). ¿Adivinen qué? Las estrellas no se desplazan. Bueno, no lo suficiente para que te des cuenta, pero de hecho cambian. Esta es esencialmente la misma razón, la luna parece seguirte a todos lados cuando te mueves - esta demasiado lejos para notar cualquier cambio aparente debido a su movimiento.

Desarrollo histórico del modelo heliocéntrico


La secuencia de eventos que llevó a la mayoría de los seres humanos a un modelo heliocéntrico es una gran historia. Es un gran ejemplo del proceso científico. Los seres humanos hacen un modelo y luego cambian el modelo después de recoger más datos. Esto trae en muchos conceptos útiles que están cubiertos en un curso de introducción a la astronomía.

El primer gran problema con el modelo geocéntrico fue el movimiento retrógrado de los planetas como Marte. Si se miraba la posición  de Marte cada noche,  a veces hace esto.


¿Cómo lidia el modelo geocéntrico con esta nueva evidencia? Éstos son algunos de los aspectos más destacados.

* Ptolomeo desarrolla un modelo geocéntrico que tiene a los planetas moviéndose alrededor de la Tierra. Sin embargo, con el fin de justificar el movimiento retrógrado, puso a los planetas en los círculos que se mueven en círculos.

* Copérnico sugiere un modelo heliocéntrico. Su modelo tiene a los planetas girando alrededor del Sol en órbitas circulares. Esto puede explicar el movimiento retrógrado, pero su modelo se ajustaba para todos los datos de las posiciones planetarias del todo. Realmente, no es mejor que el modelo geocéntrico de Ptolomeo.

* Kepler propone que los planetas no orbitan en círculos. En cambio, tienen órbitas elípticas. Esto concuerda con los datos de observación muy bien.

* Newton desarrolla un modelo para la gravedad que también dice que los planetas tienen órbitas elípticas.

Este cambio de geocéntrico a heliocéntrica tomó mucho tiempo. Es tonto pensar que la gente sólo se despertaron un día y dijeron "¡Ajá! Vamos a poner el Sol en el centro! "


¿Cómo puede usted asegurar que la Tierra circula alrededor del Sol?

A nadie le gusta simplemente confiar en el libro de texto. Usted no tiene que hacerlo. Aquí hay algunas cosas que usted puede hacer para determinar por sí mismo cual gira alrededor de cual.

Fases de Venus. La próxima vez que Venus sea visible en el cielo, obsérvelo con unos binoculares. Probablemente verá algo como esto.



El objeto más brillante es Venus. Si la imagen tuviera una mejor resolución, sería capaz de ver que Venus, muestra el mismo tipo de fase que vemos con la luna. Qué quiere decir esto? Esto significa dos cosas. En primer lugar, podemos ver a Venus porque refleja la luz del Sol En segundo lugar, a medida que cambian las fases, Venus esta a veces más cerca de nosotros que el Sol ya veces más lejos. Usted ve una "fase llena" de Venus cuando se está en el otro lado del Sol ¿Cómo pueden Venus y el Sol  orbitar alrededor de la Tierra, pero también ver que Venus se aleja? Esto es algo que Galileo vio con su telescopio.

Lunas de Júpiter. Esta es otra cosa que Galileo hizo que usted puede repetir: ver las lunas de Júpiter. Una vez más, sólo use binoculares. Mire a Júpiter y verá algo como esto:

Imagen: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Bueno, esta imagen se tomo con telescopio, no se verá tan así de nítido con binoculares. Es probable que sólo vea a Júpiter como un punto sin ningún detalle. Pero usted será capaz de ver las 4 grandes lunas de Júpiter. (vea una foto que yo tomé) ¿Y que con eso? La idea es de que todos los planetas (y el Sol) orbitan alrededor de la Tierra no es tan fuerte una vez usted descubre que hay objetos que orbitan alrededor de otro planeta. Estas lunas orbitan claramente Júpiter y no la Tierra.

Tamaño y Tamaño Angular del Sol. 
Mantenga el pulgar cerca del ojo (pero no tan cerca que no pueda enfocarse en él). Ahora mantenga su pulgar con el brazo extendido. ¿parece más pequeño ¿verdad? Por supuesto, sigue siendo su mismo pulgar, pero el tamaño angular de un objeto cambia a medida que se aleja. En general, hay tres cosas a considerar: la longitud del objeto (L), la distancia entre el observador y el objeto (r), y el tamaño angular del objeto (θ). Estas tres cosas se relacionan de la siguiente manera.



Ahora, ¿qué pasa con el Sol? Si nos fijamos en él (nunca se debe verlo directamente, o va a dañar sus ojos)  se vería que tiene un tamaño angular de 0,5 °. Con este tamaño angular, se puede determinar el tamaño del Sol para diferentes distancias. Si el sol fuera del mismo tamaño que la Tierra, estaría a 1,46 x 109 metros de distancia. Si se tratara de la misma distancia que Venus está en su máximo acercamiento, el Sol sería 26 veces el ancho de la Tierra. Por supuesto, el Sol esta en realidad mucho más lejos que eso, así como es mucho más grande.

De hecho, los griegos trataron de medir la distancia al Sol con base en su medición de la Tierra y la Luna (es algunas de las cosas interesantes que hacían los griegos). Aristarco determino una distancia del Sol de 40 veces la de la distancia a la Luna. Esto haría que el Sol fuera también 40 veces mayor al tamaño de la luna. Su cálculo estaba muy lejos de lo real, pero aún así sugirió que la Tierra gira alrededor del Sol porque el Sol es enorme.


La vista desde Marte. Aquí está la puesta de sol como se ve por el Mars Pathfinder.
Imagen: NASA/JPL/University of Arizona


En primer lugar, es posible que note que el tamaño angular del Sol es más pequeño cuando se ve desde Marte que cuando se ve desde la Tierra. Esto significa que la distancia de Marte-Sol es mayor que la distancia Tierra-Sol. Además, si uno mira hacia el Sol a lo largo de la órbita de Marte, tendrá el mismo tamaño angular.

Y al final, lo mas probable es que sepas que toda esta discusión es una tontería, pues no hay manera de conseguir aterrizar un módulo en Marte sin el uso del modelo del sistema solar heliocéntrico. Sí, es un punto válido. Pero aún así, esta es otra evidencia que confirma el modelo heliocéntrico que puedes averiguar por ti mismo.

No le creas a nadie, ni a clérigos atorados en la era oscurantista, ni a documentales pseudocientíficos. Averigua por ti mismo, sal de noche y observa el cielo.