Historia de la astronomía
En casi todas las religiones antiguas existía la cosmogonía,
que intentaba explicar el origen del universo, ligando este a los elementos
mitológicos. La historia de la astronomía es tan antigua como la historia del
ser humano. Antiguamente se ocupaba, únicamente, de la observación y
predicciones de los movimientos de los objetos visibles a simple vista,
quedando separada durante mucho tiempo de la Física. En Sajonia-Anhalt,
Alemania, se encuentra el famoso Disco celeste de Nebra, que es la
representación más antigua conocida de la bóveda celeste. Quizá fueron los
astrónomos chinos quienes dividieron, por primera vez, el cielo en
constelaciones. En Europa, las doce constelaciones que marcan el movimiento
anual del Sol fueron denominadas constelaciones zodiacales. Los antiguos
griegos hicieron importantes contribuciones a la astronomía, entre ellas, la
definición de magnitud. La astronomía precolombina poseía calendarios muy
exactos y parece ser que las pirámides de Egipto fueron construidas sobre
patrones astronómicos muy precisos.
A pesar de la creencia común, los griegos sabían de la
redondez y la esfericidad de la Tierra. No pasó desapercibido para ellos el
hecho de que la sombra de la Tierra proyectada en la Luna era redonda, ni que
su superficie es obviamente esférica puesto que, entre otras razones, no se ven
las mismas constelaciones en el norte del Mediterráneo que en el sur. En el
modelo aristotélico lo celestial pertenecía a la perfección -"cuerpos
celestes perfectamente esféricos moviéndose en órbitas circulares
perfectas"-, mientras que lo terrestre era imperfecto; estos dos reinos se
consideraban como opuestos. Aristóteles defendía la teoría geocéntrica para
desarrollar sus postulados. Fue probablemente Eratóstenes quien diseñara la
esfera armilar que es un astrolabio para mostrar el movimiento aparente de las
estrellas alrededor de la tierra.
La astronomía observacional estuvo casi totalmente estancada
en Europa durante la Edad Media, a excepción de algunas aportaciones como la de
Alfonso X el Sabio con sus tablas alfonsíes, o los tratados de Alcabitius, pero
floreció en el mundo con el Imperio persa y la cultura árabe. Al final del
siglo X, un gran observatorio fue construido cerca de Teherán (Irán), por el
astrónomo persa Al-Khujandi, quien observó una serie de pasos meridianos del
Sol, lo que le permitió calcular la oblicuidad de la eclíptica. También en
Persia, Omar Khayyam elaboró la reforma del calendario que es más preciso que
el calendario juliano acercándose al Calendario Gregoriano. A finales del siglo
IX, el astrónomo persa Al-Farghani escribió ampliamente acerca del movimiento
de los cuerpos celestes. Su trabajo fue traducido al latín en el siglo XII.
Abraham Zacuto fue el responsable en el siglo XV de adaptar las teorías astronómicas
conocidas hasta el momento para aplicarlas a la navegación de la marina
portuguesa. Esta aplicación permitió a Portugal ser la puntera en el mundo de
los descubrimientos de nuevas tierras fuera de Europa.
Revolución científica
Durante siglos, la visión geocéntrica de que el Sol y otros
planetas giraban alrededor de la Tierra no se cuestionó. Esta visión era lo que
para nuestros sentidos se observaba. En el Renacimiento, Nicolás Copérnico
propuso el modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Su trabajo De Revolutionibus
Orbium Coelestium fue defendido, divulgado y corregido por Galileo Galilei y
Johannes Kepler, autor de Harmonices Mundi, en el cual se desarrolla por
primera vez la tercera ley del movimiento planetario.
Galileo añadió la novedad del uso del telescopio para
mejorar sus observaciones. La disponibilidad de datos observacionales precisos
llevó a indagar en teorías que explicasen el comportamiento observado . Al
principio solo se obtuvieron reglas ad-hoc, como las leyes del movimiento
planetario de Kepler, descubiertas a principios del siglo XVII. Fue Isaac
Newton quien extendió hacia los cuerpos celestes las teorías de la gravedad
terrestre y conformando la Ley de la gravitación universal, inventando así la
mecánica celeste, con lo que explicó el movimiento de los planetas y
consiguiendo unir el vacío entre las leyes de Kepler y la dinámica de Galileo.
Esto también supuso la primera unificación de la astronomía y la física (véase
Astrofísica).
Tras la publicación de los Principios Matemáticos de Isaac
Newton (que también desarrolló el telescopio reflector), se transformó la
navegación marítima. A partir de 1670 aproximadamente, utilizando instrumentos
modernos de latitud y los mejores relojes disponibles se ubicó cada lugar de la
Tierra en un planisferio o mapa, calculando para ello su latitud y su longitud.
La determinación de la latitud fue fácil pero la determinación de la longitud
fue mucho más delicada. Los requerimientos de la navegación supusieron un
empuje para el desarrollo progresivo de observaciones astronómicas e
instrumentos más precisos, constituyendo una base de datos creciente para los
científicos.
Ilustración de la teoría del "Big Bang" o primera
gran explosión y de la evolución esquemática del universo desde entonces.
Durante los siglos XVIII al XIX, se presenta el problema de
los tres cuerpos, donde Euler, Clairaut y D'Alembert llevan predicciones más
precisas sobre los movimientos de la luna y los planetas. Este trabajo es
perfeccionado por Lagrange y Laplace, permitiendo estimar las masas de los
planetas y lunas a partir de sus perturbaciones.
Nueva Astronomía
A finales del siglo XIX se descubrió que, al descomponer la
luz del Sol, se podían observar multitud de líneas de espectro (regiones en las
que había poca o ninguna luz). Experimentos con gases calientes mostraron que
las mismas líneas podían ser observadas en el espectro de los gases, líneas
específicas correspondientes a diferentes elementos químicos. De esta manera se
demostró que los elementos químicos en el Sol (mayoritariamente hidrógeno)
podían encontrarse igualmente en la Tierra. De hecho, el helio fue descubierto
primero en el espectro del Sol y solo más tarde se encontró en la Tierra, de
ahí su nombre.
Se descubrió que las estrellas eran objetos muy lejanos y
con el espectroscopio se demostró que eran similares al Sol, pero con una
amplia gama de temperaturas, masas y tamaños. La existencia de la Vía Láctea
como un grupo separado de estrellas no se demostró sino hasta el siglo XX,
junto con la existencia de galaxias externas y, poco después, la expansión del
universo, observada en el efecto del corrimiento al rojo. La astronomía moderna
también ha descubierto una variedad de objetos exóticos como los cuásares,
púlsares, radiogalaxias, agujeros negros, estrellas de neutrones, y ha
utilizado estas observaciones para desarrollar teorías físicas que describen
estos objetos. La cosmología hizo grandes avances durante el siglo XX, con el
modelo del Big Bang fuertemente apoyado por la evidencia proporcionada por la
astronomía y la física, como la radiación de fondo de microondas, la Ley de
Hubble y la abundancia cosmológica de los elementos químicos.
Durante el siglo XX, la espectrometría avanzó, en particular
como resultado del nacimiento de la física cuántica, necesaria para comprender
las observaciones astronómicas y experimentales.
