A la sombra del asombro

El mundo visto por la física

Francisco Claro

• Editorial: Ediciones UC
• Año: 2015
• ISBN del libro electrónico: 9789561425293
• Categoría: Ciencias físicas
• Categoría: Astronomía y astrofísica

¿Qué es la física? Según Albert Einstein, la ciencia cuyos asombrosos descubrimientos revolucionaron nuestra concepción del Universo no es más que un refinamiento del pensar ordinario.Si es así­ ¿por qué ha de permanecer oculta al ciudadano común?Ponerla al alcance de todos es el desafí­o que enfrenta con singular éxito Francisco Claro en estas breves páginas. ¿Qué son los agujeros negros? ¿Cuáles son los secretos del átomo? ¿Cómo surge el caos? A la Sombra del Asombro, el mundo visto por la fí­sica aborda estas y otras preguntas con un lenguaje ameno y cotidiano, sin tecnicismos innecesarios.

Capítulo 1

Diversidad

Sentado frente a la ventana, observo el pequeño jardín asoleado, con su terraza en sombra. Veo las sillas blancas de plástico, los maceteros de arcilla rojos, el patio de cemento, la pelota de fútbol, de cuero, en un rincón; veo las hojas de los más variados verdes en los árboles. Veo el cielo azul y el agua de la manguera que lo salpica todo. En este momento, un sorprendente picaflor, quieto en el aire, sostenido apenas por la invisible esfera de su veloz aleteo, extrae ávidamente el néctar de un abutilón. Veo los cables de electricidad en la calle, el metal de la reja en la ventana, la lámpara de bronce de mi abuela sobre un extremo de la antigua mesa en que trabajo, el cuaderno de papel a mi lado, el procesador de palabras en que escribo, mis dedos que se mueven sobre su teclado. Me veo a mí mismo viendo y me pregunto ¿cómo es todo ello posible? ¿Por qué tanta diversidad?

Estas simples preguntas, y otras como ellas, han acompañado a las culturas desde sus inicios y surgen en la mente de cada ser humano muchas veces a lo largo de su vida. Todos han buscado respuestas, aunque algunos en forma más dedicada que otros.

Un ejemplo de esta actitud, rico en anécdotas, personajes y descubrimientos, lo provee la historia de la astronomía, esa antigua práctica de abrir una ventana del intelecto hacia lo más grande, hacia aquello que siempre ha fascinado y sobrecogido al ser humano: el cielo. Es también el origen del largo peregrinaje seguido por las culturas más antiguas en el sendero de las preguntas.

Allá arriba…

El asombro ante lo que vemos al mirar hacia arriba es tan antiguo como la humanidad. El Sol, las estrellas fijas y las fugaces, la Luna y sus fases, los cometas, los eclipses, el movimiento de los planetas en el cielo, despertaron siempre admiración, curiosidad y temor. Lo atestiguan silenciosos monumentos de épocas remotas como Stonehenge en Inglaterra, Chichén Itzá en México, Angkor Vat en Camboya, los Moai en Isla de Pascua, Abu Simbel en Egipto.

Desde tiempos remotos las civilizaciones sobre la Tierra tuvieron cada una su propia visión del cosmos. El Inca se consideraba descendiente del dios Sol. Para los aztecas el joven guerrero Huitzilopochtli, símbolo del astro rey, amanecía cada mañana con un dardo de luz combatiendo a sus hermanos, las estrellas, y a su hermana, la Luna, para que se retirasen y así imponer su reinado diurno. Moría en el crepúsculo para volver a la madre Tierra, donde renovaba su fuerza a fin de enfrentar un nuevo ciclo el día siguiente.

Para las tribus primitivas de la India, la Tierra era una enorme bandeja de té que reposaba sobre tres inmensos elefantes, los que a su vez estaban sobre la caparazón de una tortuga gigante. Para los antiguos egipcios el cielo era una versión etérea del Nilo, por el cual el dios Ra (el Sol) navegaba de Este a Oeste cada día, retornando a su punto de partida a través de los abismos subterráneos donde moran los muertos; los eclipses eran provocados por ataques de una serpiente a la embarcación de Ra. Para los babilonios la Tierra era una gran montaña hueca semi sumergida en los océanos, bajo los cuales moran los muertos. Sobre la Tierra estaba el firmamento, la bóveda majestuosa del cielo, que dividía las aguas del más allá de las que nos rodean.

El Sol nos ilumina y nos calienta de día. La Luna alumbra la noche. Los planetas se mueven lentamente sobre el fondo inmutable de las estrellas, describiendo trayectorias aparentemente circulares. El ritmo de las estaciones nos trae los coloridos cambiantes de las flores y las hojas de los árboles, e impone a las siembras que nos alimentan el rigor implacable de sus ciclos. Produce la migración de los pájaros y la aparición o desaparición de insectos y otros animales. El ciclo diario despierta a gallos, lechuzas y murciélagos en diferentes horarios. La regularidad de las fases lunares es la de las mareas y coincide misteriosamente con la del período menstrual femenino. ¿Cómo no fascinarse ante todo esto?

El sobrecogimiento que produce el espectáculo celestial en una noche clara y transparente, lejos de las luces de la ciudad, ciertamente incita a la reflexión y hace surgir una multitud de preguntas, como ¿hasta qué distancias hay estrellas? o ¿habrá por allí algún otro planeta habitado? o ¿las estrellas se mueven o están fijas en el cielo? o ¿para qué tanta cosa cuando a nosotros nos basta para existir el sistema solar? Miles de preguntas, algunas ingenuas y otras muy serias, que uno quisiera contestar, y que han despertado el interés de tantos por el estudio del cielo.

Aunque las preguntas nacidas de la curiosidad natural guiaron la búsqueda, también hubo siempre fines prácticos tras el afán por conocer mejor qué es todo aquello y cómo funciona. Penetrar los secretos del cielo constituyó, desde las primeras civilizaciones, una importante fuente de poder. La navegación orientada por las estrellas dio ventajas en la guerra sobre las aguas, mientras la agricultura apoyada en el conocimiento de los ciclos naturales permitió una mejor subsistencia en la Tierra. El selecto grupo de personas que tuvo alcance a estos secretos fue venerado por las sociedades primitivas, fue el protegido de los jefes de las tribus y, posteriormente, de los príncipes y de los reyes.

La conjunción de diversas motivaciones hizo entonces al ser humano escudriñar el cielo desde los albores de la civilización. Fundada en actitudes centrales a su ser, nació así la astronomía, ese fruto de la paciente contemplación del cielo y de un acucioso registro y análisis de lo que allí ocurre. Los avances fueron sostenidos, aunque lentos al principio. Hace cinco mil años la gente de Mesopotamia ya reconocía una serie de constelaciones, a fuerza de mirar e imaginarse formas de objetos y animales. Las constelaciones son grupos de estrellas que, al unirlas con trazos imaginarios, forman figuras en el cielo. Los antiguos dieron nombres de animales a estas agrupaciones. Por ejemplo, a una la llamaron “león” (actual Leo).

Las inundaciones del Nilo en Egipto se asociaban con la aparición antes del amanecer de la estrella Sirio, el quinto astro en luminosidad en el cielo después del Sol, la Luna, Venus y Júpiter. Su estudio llevó a concluir que el año dura unas seis horas más que 365 días (la cifra correcta incluye cuarenta minutos adicionales). De esta observación surgió también la invención del primer calendario de 365 días.

Por su parte, la civilización Maya, habitante de la península de Yucatán y partes de las actuales Guatemala y Honduras, consiguió un desarrollo comparable con la astronomía. Lo prueba su famoso calendario, elaborado hace por lo menos veinte siglos, que se basó en un ingenioso estudio de los desplazamientos de la Luna y la Gran Estrella noh ek (Venus) respecto del Sol. El año de esta cultura difiere del actual en menos de cinco minutos, en tanto que el calendario romano, de la misma época, se equivoca en unos once minutos al año.

Los rizos de Ptolomeo

En Grecia ya se sabía bastante de astronomía algunos siglos antes de Cristo. No sabemos cuán difundido y aceptado era este conocimiento, pues en el siglo tercero fue destruida la legendaria biblioteca del museo de Alejandría, lugar donde se guardaban preciosos documentos de la Antigüedad. Dicen que alrededor del año 280 antes de Cristo, Aristarco de Samos escribió que la Tierra era un cuerpo esférico que, como los demás planetas, giraba en torno al Sol y en torno a sí mismo, tal como hoy sabemos que ocurre. Por la misma época, Eratóstenes, bibliotecario del museo, midió la circunferencia de la Tierra, obteniendo un valor que difiere en sólo unos ochenta kilómetros del valor correcto (apenas un dos por mil de error). Para obtener este número se cuenta que Eratóstenes contrató a un paciente caminante para que midiera en pasos la distancia entre Alejandría y Syene (hoy Aswan, en el extremo sur del río Nilo). La distancia es de 800 kilómetros, lo que implica que el paseo (cerca de un millón de pasos) tomó varios días. El método de Eratóstenes consistió en medir en ambos lugares y a la misma hora, la longitud de la sombra de una estaca clavada en la tierra. Si en Syene el Sol estaba justo arriba, la estaca no proyectaría allí sombra alguna; en Alejandría, en cambio, por la curvatura de la Tierra, habría una sombra que delataría justamente la magnitud de esa curvatura y, por tanto, la circunferencia del planeta.

A pesar de las enseñanzas de Aristarco y Eratóstenes, la creencia predominante entre los griegos era que la Luna, el Sol y los demás astros que pueblan el cielo giran sobre esferas perfectas en torno a la Tierra, el centro absoluto e inmóvil del Universo. La Luna sobre la esfera más cercana, luego Mercurio, Venus, el Sol, Marte, Júpiter y Saturno, este último seguido de las estrellas fijas. Finalmente el inmóvil primum mobile (Dios), la razón primera que alentaba el movimiento armónico de todo este esférico concierto celestial.

Es la concepción geocéntrica del cosmos, sistematizada en la cosmología aristotélica y elaborada en la tradición analítica del pensamiento griego. Constituyó el paradigma cosmológico que dominó imperturbado al Viejo Mundo hasta el siglo XVI. Lo conocemos con todo detalle gracias a Claudius Ptolemaeus (Ptolomeo) quien, en el siglo II, escribió una monumental obra enciclopédica de astronomía. Su nombre original La Colección Matemática cambió luego a El Gran Astrónomo, para distinguirla de un conjunto de textos de otros personajes, como Euclides y Menelaus, agrupados bajo el título El Pequeño Astrónomo. En el siglo IX, los árabes la llamaron finalmente como la conocemos hoy, Almagest, o El gran tratado. Consta de trece volúmenes que tratan del sistema geocéntrico, los planetas, el Sol y las estrellas fijas, de los eclipses, de geometría y trigonometría, de la construcción de instrumentos y observatorios astronómicos.

Exhausta con la contundencia del Almagest y anestesiada por las corrientes predominantes en la Edad Media, la astronomía se durmió en Occidente por catorce siglos para despertar luego sobresaltada con una osada proposición de Nicolaus Koperlingk de Thorn (Copérnico). Este hombre, estudioso de teología, filosofía y astronomía, propuso un Universo centrado en...

Índice

• Portada
• Créditos
• Títulos
• Contenido
• Prólogo a la nueva edición
• Prefacio
• Capítulo 1: Diversidad
• Capítulo 2: Lo más pequeño
• Capítulo 3: El pegamento
• Capítulo 4: Armando el átomo
• Capítulo 5: Lo grande
• Capítulo 6: Lo más grande
• Capítulo 7: Unidad
• Addendum: Novedades en la frontera
• Bibliografía
• Glosario