Teoría geocéntrica

La doctrina de Tolomeo está expuesta en el libro «Sintaxis matemática» más conocido por el pomposo nombre árabe de «Almagesto», que significa «el grande». En este libro, al principio, expone sus hipótesis fundamentales:

1.- Los cielos son esféricos y se mueven circularmente en torno a un eje fijo.

2.- «Dado que la Tierra es el elemento más pesado y todas las cosas pesadas son conducidas hacia ella y tienden hacia su auténtico punto medio, quedando inmóviles en el centro. En consecuencia tanto más descansará toda la Tierra en el centro y ella que recibe en si todo lo que cae, permanecerá inmóvil por su peso.»

3.- La Tierra es esférica, puesto que por cualquier parte se apoya en su centro. (Numerosos hechos corroboran esta hipótesis: distintas alturas del polo celeste desde diferentes lugares de observación, estrellas visibles en unos lugares que no lo son en otros, el casco de los barcos es lo primero en desaparecer y los picos de las montañas lo primero visible).

4.- La Tierra está exactamente en el centro del cielo como un punto geométrico, así que el horizonte biseca el ecuador y la eclíptica en dos partes iguales.

5.- Aristóteles decía que el movimiento de un cuerpo simple es simple y los clasifica en rectos (hacia arriba y hacia abajo) y circulares que son los que asigna a los cuerpos celestes. Tolomeo, en un principio, había tomado en consideración el movimiento de la Tierra, por lo menos el de rotación, pero, partiendo de la Física de Aristóteles, lo rechazó: «Consecuentemente dice Tolomeo de Alejandría si la Tierra diese vueltas, al menos una revolución diaria, su movimiento tendría que ser muy violento y su rapidez insuperable, ya que en 24 horas recorrerá todo el ámbito de la Tierra. Pero este movimiento vertiginoso lanzaría de repente todas las cosas y parecerían incapaces de unirse, y más bien se dispersaría lo unido, a no ser que por alguna fuerza de coherencia las mantuviera en su unidad, y hace tiempo la Tierra dispersada se habría elevado al mismo Cielo (lo que es totalmente ridículo) y con mayor motivo los seres animados y demás cosas sueltas en manera alguna permanecerían estables. Pero tampoco las cosas que caen se dirigirían en línea recta al lugar destinado para ellas ni en la perpendicular al desplazarse entre tanto (la posición) por tanta rapidez. Y también veríamos que las nubes y cualquier otra cosa pendiente en el aire, siempre eran arrastradas hacia el ocaso.»

6.- Se fija la tarea de demostrar que todos los fenómenos del firmamento son producidos por movimientos circulares y uniformes. El problema planetario lo resuelve demostrando que «la aparente irregularidad de los cinco planetas, el Sol y la Luna pueda representarse por medio de movimientos circulares uniformes, porque sólo tales movimientos son apropiados para su divina naturaleza.» (6) Para Tolomeo el objetivo último de la ciencia matemática reside en resolver mediante el sistema del epiciclo-deferente y un sinfín de técnicas geométricas el problema planetario. Tales hipótesis no son otra cosa que una disposición geométrica, la cual puesta o supuesta en el cielo explica bien los fenómenos de cualquier astro (Positivismo).

Actualmente designamos con el nombre de «Astronomía Tolemaica» a todas las soluciones geométricas aportadas no solamente por éste, sino por sus predecesores y sus sucesores, que mediante la aportación de soluciones particularizadas fueron explicando los fenómenos que iban apareciendo.

Apolonio en el siglo III a.C. conocía los epiciclos mayores y las excéntricas. En el siglo siguiente Hiparco añadió al arsenal de los métodos astronómicos, los epiciclos menores y las excéntricas con centro fijo. Combinando ambos dispositivos proporcionó una primera evaluación cuantitativa de las irregularidades del Sol y de la Luna. Tolomeo añadió el ecuante y durante los trece siglos que siguieron hasta Copérnico, los astrónomos árabes emplearon nuevas y distintas combinaciones de círculos para explicar las irregularidades aún no resueltas del movimiento planetario. Las modificaciones más importantes durante la Edad Media están presididas por la idea de resolver totalmente el problema planetario, cosa que nunca se logró con esta Teoría. Los seguidores de Tolomeo estaban convencidos de que en un futuro una nueva mejora en sus construcciones geométricas explicaría las diferencias entre observación y predicción de las posiciones planetarias.

EPICICLOS Y DEFERENTES.

La técnica usada por Tolomeo para describir las retrogradaciones de los planetas es la siguiente: El planeta P se encuentra sobre un círculo, el epiciclo, y gira con movimiento uniforme alrededor del centro, que se halla a su vez dispuesto en una segunda circunferencia, el deferente, el cual es recorrido también en movimiento uniforme.

El centro del deferente coincide con la Tierra. Ambos círculos supondremos, en esta versión simplificada, que están en el plano de la eclíptica. La combinación de estos dos movimientos circulares y uniformes va a servir para calcular la trayectoria del planeta a través de la eclíptica, entre las estrellas, prescindiremos pues del movimiento diurno que es común al resto de las estrellas.

Descripción de una retrogradación.

Cuando la rotación del epiciclo lleva al planeta más allá del deferente, la velocidad del deferente y del planeta se suman produciéndose un avance hacia el este, máximo, cuando el planeta está más lejos de la Tierra (ver figura 9, punto l), pero a medida que va avanzando el planeta en el epiciclo la contribución de la velocidad del planeta al avance disminuye y en el punto 2 es nula, por ser la velocidad del planeta perpendicular a la del avance del deferente.

Ahora el planeta empieza a moverse en el epiciclo hacia el oeste y pronto anulará la velocidad de avance al este del deferente y el planeta detiene su movimiento. A partir de este punto 3 la componente hacia el oeste en la velocidad del planeta aumenta y éste retrocede. En el punto 4 el efecto es máximo y la retrogradación está a la mitad de su desarrollo. Del punto 4 al 5 el efecto disminuye, retrogradando cada vez más despacio para en 5 volverse estacionaría. A partir de aquí y hasta el 1 el movimiento hacia el este se reanuda, cada vez más rápido, volviéndose a repetir el fenómeno.

Nótese que los bucles dibujados en la figura 10 no son realmente observados en el Cielo porque nosotros estamos en el mismo plano de la figura y estos bucles significan solamente cambios en la distancia. Los bucles observados en el Cielo se deben a que el planeta describe su órbita en un plano distinto al de la eclíptica con el que forma un ángulo, inclinación de la órbita. Si esta inclinación no es tenida en cuenta, el planeta recorre la eclíptica y al retrogradar pasa por el mismo lugar recorrido anteriormente en un movimiento directo.

Tolomeo con el fin de describir los bucles observados, inclinó el deferente de los distintos planetas respecto a la eclíptica.

El nodo ascendente de la órbita es el punto en el que el planeta pasa al norte de la eclíptica. Al revés en el nodo descendente.

Planeta	Inclinación supuesta por Tolomeo	Inclinación real
Marte	1º	1º 51'
Júpiter	1º 30'	1º 18'
Saturno	2º 30'	2º 28'