Història de l'astronomia
EN LA MÉS REMOTA ANTIGUITAT
Les primeres grans civilitzacions nasqueren a Mesopotàmia i a Egipte. Fa més de cinc mil anys . El cel i els seus períodes van fascinar-los i els seus astrònoms i astròlegs ja ens deixaren testimonis del seu saber.
Una casta d’astròlegs
Mesopotàmia fou un dels bressols de l’astronomia. En aquell temps, les corts reials mantenien una casta d’astròlegs, uns dignataris religiosos molt influents que s’encarregaven d’observar el cel i de predir els esdeveniments futurs. Els caps dels exèrcits solament emprenien campanyes militars quan els presagis eren favorables.
A les ribes de l’Èufrates
Fou sobretot a Babilònia, una ciutat fundada fa cinc mil anys a la riba d’Èufrates, on l’astronomia va conèixer el seu moment de glòria, ja que els babilonis sabien predir els moviments del Sol, de la Lluna i dels planetes que llavors coneixien. Empraven un calendari lunar, al qual afegien dies per fer-lo coincidir.
A les ribes del Nil
Els egipcis, per la seva banda, van ser els primers a adoptar un calendari de 365 dies. Cada any, per la mateixa època, les aigües del Nil, el riu que regulava la vida d’aquest poble de camperols, creixien i fertilitzaven la terra. Ara bé, s’escau que Sírius, l’estel més brillant del cel, sempre sortia una mica abans de la sortida del Sol en aquests períodes de crescuda. Tot esguardant pacientment el seu retorn crescuda rere crescuda, deduïren que l’any durava aproximadament 365 dies. Al mateix temps, les dinasties van observar que existia un petit error, ja que segons els primers papirs, Sírius tenia que sortir per un punt que no coincidia amb el real, no va ser fins als romans quant s’usaren les dades recollides per els Egipcis per aproximar més el any solar.
L’Imperi Romà
La seva aportació en l’astronomia va ser més aviat escassa, però Juli Cessar gràcies als tractes amb la dinastia d’Egipte i Cleòpatra, va poder recopilar molta informació i dades dels anys solars. Va observar que amb 1508 anys de dinasties Sírius havia recorregut un cercle total al cel i que per tant havia tornat al seu punt d’origen. Va concloure que els anys duraven 365,25 dies i per tant cada quatre anys, tenia que haver un any de 366 dies, anomenat any de traspàs.
L’ASTRONOMIA GREGA
Aquest període se sol dividir en dos períodes: Grega Clàssica i Hel·lenística. Va rebre importants influències d'altres civilitzacions de l'Antiguitat, sobretot provinents d'Índia i Babilònia. Durant l'època hel·lenística i l'Imperi Romà, molts astrònoms van treballar en l'estudi de les tradicions astronòmiques clàssiques a la Biblioteca d'Alexandria i en el Museion. Cal destacar el paper fonamental de Hypatria filla de Teón, gran matemàtic i filòsof.
A Grècia va començar a desenvolupar-se el que ara coneixem com astronomia occidental. En els primers temps de la història de Grècia es considerava que la terra era un disc en el qual es trobava l'Olimp al centre, i al voltant seu el Okeano, el mar universal. Les observacions astronòmiques tenien com a fi primordial servir com a guia per als agricultors per la qual cosa es va treballar intensament en el disseny d'un calendari que fos útil per a aquestes activitats.
Les aportacions científiques gregues més importants s'associen amb els noms dels filòsofs Tales de Milet i Pitàgores, però no es conserva cap dels seus escrits.
Cap a l'any 450 aC, els grecs van començar un fructífer estudi dels moviments planetaris. Filolau (segle V aC), deixeble de Pitàgores, creia que la Terra, el Sol, la Lluna i els planetes giraven tots al voltant d'un foc central ocult per una 'contraterra' interposada. D'acord amb la seva teoria, la revolució de la Terra al voltant del foc cada 24 hores explicava els moviments diaris del Sol i dels estels.
Aristarc de Samos creia que els moviments celestes es podien explicar mitjançant la hipòtesi que la Terra gira sobre el seu eix una vegada cada 24 hores i que juntament amb els altres planetes gira entorn del Sol. Aquesta teoria, coneguda com a sistema geocèntric, va romandre inalterada uns 2.000 anys. Les seves bases eren:
§ Els Planetes, el Sol, la Lluna i les estrelles es mouen en òrbites circulars perfectes.
§ La velocitat dels Planetes, el Sol, la Lluna i les estrelles són perfectament uniformes.
§ La Terra es troba en el centre exacte del moviment dels cossos celestes.
Sota aquests principis Eudoxo (408-355 aC) va ser el primer a concebre l'univers com un conjunt de 27 esferes concèntriques que envolten la terra, la qual al seu torn també era una esfera. Plató i un dels seus més avançats alumnes Aristòtil (384 - 322 aC) van mantenir el sistema ideat per Eudoxo agregant-li no menys de cinquanta-cinc esferes en el centre on es trobava la Terra immòbil.
Però el centre de la vida intel·lectual i científica es va traslladar d'Atenes a Alexandria, ciutat fundada per Alexandre el Gran I i modelada segons l'ideal grec.
L’ASTRONOMIA DE L’EDAT MITJANA
L'astronomia grega es va transmetre cap a l'Est als sirians, indis i àrabs després de la caiguda de l'Imperi Romà. Els astrònoms àrabs van recopilar nous catàlegs d'estrelles en els segles IX i X i van desenvolupar taules del moviment planetari. L'astrònom àrab Azarquiel, màxima figura de l'escola astronòmica de Toledo del segle XI, va ser el responsable de les Taules toledanes, que van influir notablement a Europa.
Al 1085, any de la conquesta de la ciutat de Toledo pel rei Alfonso VI, es va iniciar un moviment de traducció de l'àrab al llatí, que va despertar l'interès per l'astronomia (entre d'altres ciències) a tot Europa.
Durant aquest període a Europa van dominar les teories geocentristes promulgades per Ptolomeo i no es va presentar cap desenvolupament important de l'astronomia. Només Johannes Müller (anomenat Regiomontanus) va començar a realitzar i reunir noves mesures i observacions.
Al segle XV van començar a sorgir dubtes sobre la teoria de Ptolomeu: el filòsof i matemàtic alemany Nicolau de Cusa i l'artista i científic italià Leonardo da Vinci van qüestionar els supòsits bàsics de la posició central i la immobilitat de la Terra. Havia començat el Renaixement.
L’ASTRONOMIA DEL RENAIXEMENT
El 1492 es va descobrir Amèrica i es va ampliar de gran manera la navegació, la qual cosa va començar a necessitar millors instruments navals, així com una millora en les tècniques de cartografia terrestre i estel·lar, el que va significar un important estímul per a l'estudi de la geografia, l’astronomia i les matemàtiques.
Al començament del segle XVI, la volta al món de Magallanes va aportar la prova definitiva que la terra és esfèrica. En canvi, la gent, encara creia que el seu planeta es trobava al centre del món.
14 segles més tard de Ptolomeu, al 1543, Nicolau Copèrnic va fer un canvi radical i un nou impuls per la ciència que estava adormida. Copèrnic va analitzar críticament la teoria de Ptolomeu d’un Univers geocèntric i va demostrar que els moviments planetaris es poden explicar millor atribuint-los una posició central al sol, més que a la Terra.
Al principi no es va donar gaire importància al sistema de Copèrnic (heliocèntric) fins que Galileu va descobrir probes sobre el moviment de la Terra quan es va inventar el telescopi a Holanda. Al 1609 va construir un petit telescopi de refracció, el va enfocar cap al cel i va descobrir les fases de Venus, que indicava que aquest planeta girava al voltant del sol. També va descobrir quatre llunes girant al voltant de Júpiter.
Des de el punt de vista científic la teoria de Copèrnic només era una adaptació de les òrbites planetàries, tal com veia Ptolomeu.
Un dels últims astrònoms que pensava que la Terra era al centre de l’univers va ser Tycho Brahe, l’astrònom del rei de Dinamarca. Va ser l’observador més important del segle XVI, que tenia el do de la observació i els diners necessaris per construir els equips més avançats i precisos de la seva època. Des del 1580 fins al 1597, Tycho va observar el sol, la lluna i els planetes.
Però el fet més transcendent del Renaixement no van ser aquests descobriments, sinó el canvi d'actitud i mentalitat en els científics. L'experimentació va començar a fer-se filosòficament respectable a Europa, i va ser Galileu qui va acabar amb la teoria dels grecs i va efectuar la revolució.
Galileu va ser el primer a realitzar experiments cronometrats i en utilitzar la mesura d'una forma sistemàtica. La seva revolució va consistir a situar la inducció per sobre de la deducció, com el mètode lògic de la Ciència.
La Reforma Gregoriana.
Un fet no menys important en el renaixement, va ser la reforma del calendari que va fer el Papa Gregori XIII en el 1582, aquesta reforma va consistir en eliminar deu dies del calendari (del dijous 4 d’octubre del 1582 va saltar al divendres 15 d’octubre del 1582) i assignar tres normes per ajustar l’any oficial a l’any real. Aquestes normes eren:
§ Cada 4 anys és un any de traspàs (com deia Juli Cèsar)
§ Si l’any és múltiple de 100 no és de traspàs. (1500 no ho és)
§ Però si l’any és múltiple de 400 si que ho és. (2000 si ho és )
Aquestes normes van fer aproximar l’any oficial a 365,2422 (avui en dia sabem que l’any astronòmic té una duració de 365,2421923 dies)
De Kepler a Newton
Utilitzant les dades recopilades per Brahe, el seu ajudant, Johannes Kepler, va formular les lleis del moviment planetari, afirmant que els planetes giren al voltant del Sol i no en òrbites circulars amb moviment uniforme, sinó en òrbites el·líptiques a diferents velocitats, i que les seves distàncies relatives pel que fa al Sol estan relacionades amb els seus períodes de revolució.
Després de provar, sense èxit, amb infinitat de formes geomètriques "perfectes", ho va intentar amb variacions del cercle. Aquest experiment ja va ser fet per Hipàtia, gran filòsofa de Alexandria i filla del matemàtic Teò. Els seus escrits van ser cremats i destruïts desprès de ser assassinada. Però altres filòsofs van escriure sobre ella i defensava la idea de una Terra esfèrica que no estava al centre del univers i que els planetes (inclosa la Terra) giraven entorn al Sol amb òrbites el·líptiques.
Les lleis de Kepler, demostrades no tan sols empíricament sinó que també matemàticament des del segle XIX amb el descobriment del càlcul de derivades es poden resumir així:
1. Els planetes giren al voltant del Sol en òrbites el·líptiques estant aquest en un dels seus focus.
2. Els planetes i el sol escombren àrees iguals en temps iguals.
3. El cub de la distància mitjana de cada planeta al Sol és proporcional al quadrat del temps que triga a completar una òrbita.
Però la victòria de la Ciència moderna no va ser completa fins que es va establir un principi més essencial: l'intercanvi d'informació lliure i cooperador entre els científics.