EL MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS
La palabra planeta significa vagabundo o errante y se aplicaba a los astros que modificaban sus posiciones respecto a las estrellas fijas. Todos gozaban de un movimiento diurno de este a oeste, acompañando a las estrellas mientras se desplazaban con lentitud hacía el este. Los planetas ocupan una estrecha banda de 8º de anchura a cada lado de la eclíptica llamada banda zodiacal, estando en ocasiones al norte o al sur de la eclíptica. Para los griegos y sus sucesores eran planetas el Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.
El Sol y la Luna parecían moverse de una forma mas o menos regular, a lo largo del zodiaco, avanzando siempre de oeste a este, pero los cinco planetas viajaban de una forma mas irregular. Así el resto de los planetas se desplazan a lo largo del zodíaco de oeste a este, pero dicho movimiento se ve interrumpido durante breves intervalos por un movimiento retrógrado de este a oeste.
Mediante una observación cuidadosa los antiguos observaron que los periodos entre las retrogradaciones o periodo sinódico y aunque variaban eran por término medio 116 días, para Mercurio; 584 para Venus; 780 días para Marte; 399 para Júpiter y 378 para Saturno.
La retrogradación ocupa una parte mínima del movimiento del planeta que normalmente se desarrolla en sentido directo. Las duraciones de la retrogradación para los diferentes planetas son para Mercurio 23 días, Venus 42 días, Marte 73 días, Júpiter 123 días y Saturno 138 días.
Además como los planetas normalmente avanzan de oeste a este se puede averiguar mediante la observación el tiempo que tardan en dar una vuelta completa al zodiaco, ocupando por dos veces consecutivas la misma constelación.
Lo primero que sorprendió a los antiguos fue que dichos periodos diferían notablemente de unas vueltas a otras, siendo por término medio de un año para Mercurio y Venus, 687 días para Marte, 12 años para Júpiter y 29 años para Saturno.
LOS PLANETAS INFERIORES.
Mercurio y Venus, los llamados planetas inferiores nunca se alejaban demasiado del Sol.
Cuando están situados al este del Sol ambos planetas inferiores aparecen como estrellas vespertinas, surgiendo a poco de ponerse el Sol por el oeste y acompañándole casi inmediatamente en su desaparición por debajo del horizonte.
Tras alcanzar su máxima elongación oriental retrogradan hasta situarse al oeste del Sol, convirtiéndose en estrellas matutinas, apareciendo poco antes del alba y desapareciendo con los primeros rayos del Sol.
Durante muchos milenios las antiguas civilizaciones los consideraron como astros distintos según apareciesen por la mañana o por la tarde.
Los antiguos, por lo que respecta a Venus y Mercurio creían en la existencia de dos planetas distintos: Vesper, estrella de la tarde y Lucifer, estrella de la mañana, alternativamente visibles. Así Mercurio fue conocido como Set y Horus en Egipto; Buda y Rauhinella en la India; Apolo y Mercurio en Grecia; pero su identidad es conocida desde 2000 años a.C.
Mercurio, debido a su proximidad al Sol, y los cortos periodos en que es visible, es difícil de observar.
LOS PLANETAS SUPERIORES.
La elongación puede tomar cualquier valor a diferencia de lo que ocurría con los planetas inferiores. Cuando E = 0 los planetas se dicen que están en conjunción con el Sol, y no son visibles entonces. Cuando es de 180 los planetas están en oposición. Entonces, precisamente, por estar en una posición diametralmente opuesta al Sol pasan a medianoche por el meridiano del lugar. Entre una y otra configuración ocupan cualquier posición.
Los planetas sólo retrogradan en las proximidades de la oposición, presentando entonces su máximo brillo. Este incremento del brillo ha sido interpretado a partir del siglo IV a.C. como una disminución de la distancia del planeta a la Tierra. Esto es especialmente importante en el caso de Marte, pues su brillo en la oposición sólo es superado por la Luna y Venus.
Para un planeta superior los hechos aparentemente independientes siempre ocurrían a la vez, cuando el planeta estaba en oposición al Sol se encontraba lo más cerca de la Tierra, por eso estos dos hechos se expresaban con una sola acción «estar en oposición». Parecía como si la trayectoria solar y la planetario estuviesen de alguna forma misteriosamente conectadas.
EL PROBLEMA PLANETARIO.
¿Cómo ordenar de forma simple y operativo los complejos y variados movimientos planetarios?.
¿Por qué retrogradan los planetas en determinados puntos de su trayectoria?.
¿Cómo explicar su movimiento no uniforme cuando se dirigen hacia la retrogradación?.
¿Por qué el Sol y la Luna no retrogradan?.
¿Cómo explicar las diferentes duraciones de la revolución siderea para un mismo planeta?.
¿Por qué para un planeta superior coincidía siempre el estar en oposición al Sol con estar mas cerca de la Tierra?.
SOBRE LA COLOCACIÓN DE LOS PLANETAS.
A menudo se presentó la propia esfera estelar como límite externo del Universo, así los planetas no podían estar situados más allá de dicha esfera. La diferencia observada entre los movimientos estelares y planetarios hacía pensar que se hallaba en una región intermedia donde se hallarían sometidos a determinadas influencias inoperantes sobre la esfera estelar; esta argumentación estaba reforzada por la observación de algunos detalles topográficos en la Luna, que permitía situarla muy cerca de la Tierra.
Así la localización general de los planetas estaría entre la Tierra y las estrellas fijas.
Se supuso que Júpiter y Saturno, cuyo movimiento hacia el este era especialmente lento, y por tanto parecido al de las estrellas fijas, deberían estar más cerca de éstas, mientras la Luna, que cada día gana 12º respecto al movimiento diurno de las estrellas, debería estar cerca de la Tierra.
Antes del siglo IV a.C. se procedió a ordenar los planetas según sus periodos de revolución sidérea. En orden a su proximidad a la Tierra estaban la Luna (27 días), Mercurio, Venus y el Sol (un año), Marte (687 días), Júpiter (12 años) y Saturno (29 años).
El Sol, Mercurio y Venus presentaban un problema en su ordenación y por consiguiente no pudieron ser ordenados por el criterio objetivo seguido para el resto de los planetas. De hecho en la antigüedad, hubieron numerosas controversias acerca de dicho orden. Hasta el siglo II a.C. la mayor parte de los astrónomos situaban la órbita del Sol inmediatamente después de la de la Luna, a la que seguían y en éste orden Venus, Mercurio y Marte. Sin embargo, y a partir del siglo II a.C., el orden: Luna, Mercurio, Venus, Sol y Marte fue casi unánimemente aceptado, en particular fue adoptado por Tolomeo que lo impuso a sus sucesores.
CONCEPCIONES COSMOLÓGICAS DE LA ANTIGÜEDAD.
La astronomía pitagórica era de tipo especulativo, conteniendo una serie de ideas que más tarde han renacido. Pero dichas ideas se apoyaban muy poco en razones científicas serias y estaban mezcladas con muchas conjeturas sin valor.
Creían que la Tierra era esférica y ofrecían dos argumentos en apoyo de esa tesis:
1.- la analogía con el Sol y la Luna.2.- la esfera es la más perfecta de todas las figuras geométricas, por lo tanto todos los cuerpos celestes deben ser esféricos.
La astronomía pitagórica fue criticada por Aristóteles por tres causas:
1.- creer que el Universo era eterno partir de la creencia en la repetición cíclica de los acontecimientos, en un período de 10.000 años, llamado el «Gran Año».
2.- creer que el Universo era infinito, si bien está no fue una opinión generalizada entre los pitagóricos.
3.- creer que el centro del Universo lo constituía un Fuego Central. Parece ser que la primitiva teoría pitagórica fue geocéntrica, evolucionando al Heliocentrismo en el segundo período de la escuela (Filolao). En torno al fuego central girarían los diez cuerpos celestes: el Sol, la Luna, la Tierra, la Anti-Tierra, la esfera de las estrellas fijas y los Cinco planetas conocidos. Las órbitas de estos Cuerpos Celestes eran necesariamente circulares, uniformes y regulares.
Creían que las distancias de los varios cuerpos celestes respecto al fuego central se encontraban en razones numéricas simples; afirmaban que se produce un sonido de acuerdo perfecto por el movimiento de los astros, y que las velocidades de dichos astros tienen entre sí proporciones sinfónicas, «sus tres ideas más Importantes fueron: que la Tierra es esférica, que no está en el centro del Universo y que se mueve. La primera se generalizó entre los científicos griegos. Las otras dos no fueron tomadas realmente en serio hasta que Copérnico las resucitó en el siglo XV. Incluso entonces les resultó difícil imponerse.»
En la concepción platónica, el Universo o Cielo es esférico, finito y excluye completamente el vacío. Lo considera dotado de rotación circular y privado de todos los demás tipos de movimiento y desplazamiento.
La esfera exterior del Cielo está constituida por la esfera hiperuraniana, también dotada de movimiento circular, y donde las almas inmortales, cuando alcanzan la cima del Cielo en el fin de sus transmigraciones, se detienen y, permaneciendo firmes, son llevadas por la rotación en movimiento circular y ven todo lo que se halla más allá del Cielo.
La Tierra también es esférica, está suspendida en el centro de dicha esfera celeste; no necesita de ninguna fuerza para no caer, debido al equilibrio e igualdad del Cielo consigo mismo en todas las partes.
El Sol, la Luna, los planetas y la esfera hiperuraniana giran en torno a la Tierra describiendo órbitas circulares, uniformes y regulares.
El Universo fue creado por el Demiurgo, quien para dotarlo de Inteligencia compuso un alma dentro del cuerpo del mundo, fabricó el Universo con dicha alma, llamándola Alma del Mundo y que constituye el principio ordenador del Caos. El Demiurgo compuso el Universo con cuatro elementos: tierra, fuego, agua y el aire. A estos cuatro elementos les corresponden los cuatro cuerpos geométricos más simples.
En su libro el Timeo, Platón se declara partidario de colocar al Sol por encima de Mercurio y Venus.
La más célebre de sus hipótesis astronómicas es la de las esferas homocéntricas, con las que intenta solucionar los problemas planteados por Platón, y que constituyen el punto de partida de la astronomía tradicional.
Eudoxo supuso que cada planeta estaba ligado a las esferas homocéntricas, es decir, que todas tenían el mismo centro: la Tierra; cuyos movimientos ordenados y regulares se combinaban para formar el movimiento de cada uno de los cuerpos celestes por separado. Así admitía tres esferas para el Sol y la Luna, y cuatro esferas para cada uno de los cinco planetas conocidos.
Cada sistema será independiente de los otros. Tampoco existía contacto entre la esfera más exterior de un planeta y la más interior del siguiente. En cambio, las esferas que ordenaban el movimiento de cada planeta actuaban en conjunto.
Para explicar las retrogradaciones de los planetas como combinación de movimientos circulares supone que la trayectoria de cada planeta está engendrada por un sistema de cuatro esferas. La más externa de las cuales gira sobre un eje orientado en la dirección del eje del mundo, en 24 horas; de esta forma logra explicar el movimiento diario de las estrellas. La segunda esfera gira con su eje inclinado 23,5 respecto al eje del mundo, de modo que su ecuador coincide con la eclíptica. Esta esfera da una vuelta en el tiempo que tarda el planeta en dar una vuelta completa al Zodíaco de manera que su movimiento explica el movimiento del planeta a través de la eclíptica. Las esferas tercera y cuarta, que son las más internas, tienen giros iguales y opuestos, y sirven para explicar los retrocesos y los bucles.
La teoría de Eudoxo es la primera explicación plausible del movimiento planetario.
La cosmología aristotélica postula la existencia de un Universo finito, donde no existe el vacío, formado por una serie de esferas concéntricas.
La Tierra es también una esfera, no de gran dimensión, y se encuentra en el centro del Universo, en reposo.
La envoltura exterior del Universo, el «primer cielo», es una esfera finita que contiene las estrellas fijas; dichas estrellas no tienen movimiento propio, pero la rotación uniforme del primer cielo les hace cumplir una revolución de 24 horas. El movimiento del primer cielo pone además en movimiento todas las demás esferas.
Para Aristóteles el Universo era geocéntrico y geoestático y los planetas describían sus órbitas en un movimiento circular y uniforme.
Pero unas órbitas circulares y concéntricas a la Tierra no concuerdan con los hechos observados. Este mecanismo proporciona una buena explicación del movimiento anual del Sol y del movimiento lunar, que aunque irregulares no retroceden.
La solución a dichos problemas se intentó encontrar en una Geometría Celeste que explicara satisfactoriamente estos movimientos en base a su descomposición en movimientos circulares y uniformes. Considera el movimiento de cada uno de los cuerpos celestes como un problema por separado. Admite la existencia de esferas reactivadas, animadas de un movimiento en sentido contrario al de las esferas originales. El movimiento de la esfera exterior se propaga a las esferas internas.
Los movimientos del Sol y la Luna y los cinco planetas conocidos implican esferas que giran en direcciones diferentes a la del primer cielo. Este movimiento lo explica con un agente motor diferente para cada esfera.
Aristóteles recogió la Teoría de los Cuatro Elementos, resultando del esquema de sus propiedades el sistema de las cuatro esferas: la esfera de tierra, la del agua, la del aire y la de fuego. Más allá de estas cuatro esferas se encuentra una quinta esfera con la Luna fija en ella. Ésta divide al cosmos aristotélico en dos: mundo sublunar y supralunar.
En el mundo sublunar todo está sometido a cambio, decadencia y muerte.
En el mundo supralunar se encuentran las esferas de Mercurio, Venus, el Sol, Marte, Júpiter, Saturno y la esfera de las estrellas fijas.
Los cuerpos celestes están compuestos de un quinto elemento que no sufre ningún cambio.
Las esferas celestes son transparentes, son capas cristalinas tridimensionales, partes de la maquinaria física que mantenía en movimiento los cuerpos celestes.
«Por el testimonio de Arquímedes se sabe que Aristarco afirmó que el Sol era inmóvil en relación con las estrellas fijas y que la Tierra se movía su alrededor en una circunferencia.»
Objeciones en su época:
1.- Si la Tierra se movía alrededor del Sol, las constelaciones sufrirían para nuestra vista deformaciones angulares.
2.- Si la Tierra es el más pesado de los elementos, debe encontrarse en el centro del Mundo.
3.- Si los astros son de fuego y la Tierra es el más pesado de los cuerpos celestes, no pueden estar inmóviles los primeros y moverse la segunda.
radio de la Tierra midiendo la inclinación de los rayos solares y la sombra producida por ellos el mismo día y a la misma hora en dos ciudades distintas, Alejandría y Siena
- Calculó el
Apolonio, en lugar de utilizar la teoría de la revolución de las esferas para presentar el movimiento de los planetas inventó la teoría de los
epiciclos, según la cual cada estrella gira alrededor de un punto ideal.Eratóstenes
- Midió la inclinación de la eclíptica más precisamente que