Etiquetes

Eclipsi solar, fotografia astronòmica i relativitat: una proposta didàctica

Introducció

Els eclipsis solars totals són fenòmens astronòmics excepcionals que, més enllà del seu impacte visual i emocional, han tingut un paper clau en la història de la ciència. Un dels casos més emblemàtics és l’experiment realitzat a inicis del segle XX per contrastar una de les prediccions fonamentals de la teoria general de la relativitat d’Albert Einstein: la desviació de la llum en presència d’un camp gravitatori intens.

L’any 1919, durant un eclipsi solar total, diverses expedicions astronòmiques van fotografiar un mateix camp d’estrelles en dos moments diferents: durant l’eclipsi i mesos després, quan el Sol ja no es trobava en aquella direcció del cel. En comparar les imatges, es va observar que les estrelles pròximes al disc solar apareixien lleugerament desplaçades respecte de la seva posició habitual. Aquell resultat, tot i les limitacions instrumentals de l’època, va esdevenir una de les primeres evidències observacionals de la relativitat general i va situar Einstein al centre del debat científic internacional.

Objectiu de la proposta

Aquesta entrada presenta una activitat didàctica basada en la fotografia astronòmica aprofitant l’eclipsi solar total del 12 d’agost de 2026, visible des de Catalunya. L’objectiu no és reproduir amb exactitud l’experiment de 1919, sinó utilitzar-lo com a fil conductor per introduir conceptes de:
  • relativitat general,
  • geometria de la llum i la gravetat,
  • eclipsis solars,
  • i tècniques bàsiques de fotografia astronòmica.
La proposta està pensada com una activitat interdisciplinària de divulgació científica, adequada per a secundària, batxillerat o formació docent.


Nocions bàsiques de fotografia astronòmica

Per captar estrelles amb una càmera convencional cal tenir en compte alguns aspectes clau:
  • Càmera amb controls manuals (i si pot ser trípode estable)
  • ISO elevat (800–3200)
  • Diafragma obert (f/2.8–f/4)
  • Temps d’exposició de pocs segons
  • Enfocament manual a l’infinit o sobre una estrella brillant
  • Presa d’imatges en un entorn amb baixa contaminació lumínica
L’objectiu no és obtenir una imatge artística, sinó un camp estel·lar identificable, amb diverses estrelles i constel·lacions visibles.

Fotografies de referència: febrer de 2026

Sis mesos aproximadament abans de l’eclipsi del 12 d’agost de 2026, la Terra es trobarà a l’altre extrem de la seva òrbita al voltant del Sol. Això serà el febrer de 2026, durant la nit, el camp estel·lar que a l’agost quedarà ocult pel Sol serà perfectament observable.

En aquesta data (11/02/26) es proposa fotografiar la constel·lació de Lleó, centrant l’atenció en Regulus (α Leonis), una estrella brillant molt propera a l’eclíptica. És important que la fotografia inclogui diverses estrelles i constel·lacions adjacents, que serviran com a referència geomètrica posterior.

Aquestes imatges constituiran el patró de comparació.

Imatge 3: Exemple de la fotografia 11/02/2026 a L'Ametlla de Mar a les 19:38.
Mirant a l'est trobarem la constel·lació de Lleó. La més brillant serà Regulus (α Leonis).
Captura de pantalla feta amb la app gratuïta: Stellarium: https://stellarium.org/ca/

Fotografies durant l’eclipsi del 12 d’agost de 2026

Durant la fase de totalitat de l’eclipsi solar, el disc de la Lluna ocultarà completament el Sol, fent possible observar i fotografiar estrelles molt properes a la seva posició aparent al cel. Si es mantenen els mateixos paràmetres de captura i una orientació equivalent de la càmera, es poden obtenir imatges comparables amb les de febrer.

Cal remarcar que les condicions són exigents i que la qualitat final dependrà de la meteorologia, l’equip utilitzat i l’experiència prèvia.

Imatge 4: Exemple de la fotografia 12/08/2026 a L'Ametlla de Mar a les 20:28.
Mirant a l'oest veure'm l'eclipsi. Cal anar a un punt alt i amb horitzó pla (sense muntanyes).
Quan l'eclipsi sigui total apareixerà la constel·lació de Lleó i Regulus (α Leonis).
Fem una fotografia amb la mateixa inclinació (observeu que son 90º de gir en sentit agulles de rellotge)
Captura de pantalla feta amb la app gratuïta: Stellarium: https://stellarium.org/ca/

Comparació de les imatges

La proposta didàctica culmina amb una activitat manipulativa:
  1. Impressió de les dues imatges (febrer i agost) en format gran (p.ex. Din-A3).
  2. Identificació i marcatge de les estrelles a la imatge de febrer (podem fer-ho sobre el vidre d'una finestra, enganxant el Din-A3 per fora la finestra i puntejar amb un retolador de pissarra les estrelles)(una altra opció és fer-ho amb Geogebra, penjant la imatge de Febrer i posar punts d'un color).
  3. Superposició de la imatge de l’eclipsi sobre la de referència (si és amb la finestra: treure el Din-A3 de febrer i posar el d'agost intentant quadrar totes les estrelles amb els punts marcats)(si és amb Geogebra: elimines imatge de febrer, penges la d'agost i la mous perquè quadrin la majoria d'estrelles).
  4. Observació de coincidències i petites diferències.
En condicions ideals, la majoria d’estrelles coincideixen, però les que es troben més properes al disc solar poden aparèixer lleugerament desplaçades respecte de la seva posició habitual.


Imatge 4: Exemple de l'estudi amb Geogebra (https://www.geogebra.org/classic?lang=ca) 
Primer: posem la 1a imatge. Segon: Posem punts a les estrelles més destacades (fer zoom en l'experiment de veritat)
Tercer: eliminar la fotografia (només queden els punts). Quart: no està fet aquest quart pas, seria ficar la fotografia feta en l'eclipsi.





Imatge 5: Feta amb https://www.recraft.ai/ [24/01/2026] amb la comanda: Fes una imatge amb 4 vinyetes parlant d'un experiment didàctic per l'eclipsi del 12/8/26 1r: enganxa una fotografia de la nit de febrer darrera la finestra perquè la llum del Sol penetri per la fotografia i veure les estrelles des de dins la finestra. 2n: fes punts amb un retolador de pissarra a les estrelles més visibles (com més millor però fes el punt tant gran com l'estrella, no més grans!) 3r: treu la fotografia. 4t: Intenta fer que la fotografia de l'agost les estrelles encaixin (el sol vindrà des de darrera i farà que es pugui veure els punts que has marcat al vidre.

Interpretació: per què passa això?

Segons la teoria general de la relativitat, el Sol no només atrau objectes amb la seva gravetat, sinó que corba l’espai-temps al seu voltant. La llum de les estrelles que passa a prop del Sol segueix aquesta curvatura, i per això la seva posició aparent vista des de la Terra queda lleugerament alterada.

Aquest desplaçament és molt petit (de l’ordre d’un segon d’arc), i només va poder ser mesurat amb rigor instrumental en experiments professionals. Tanmateix, la comparació de fotografies permet visualitzar qualitativament el fenomen i entendre el principi físic que hi ha al darrere.

És a dir, l'experiència no dona un resultat rigorós, sinó una excusa per parlar d'uns conceptes científics i culturals importants.

Conclusions

Així doncs, es reitera, aquesta activitat no pretén demostrar experimentalment la relativitat general, sinó apropar-la al públic comú a través d’una experiència real, contextualitzada i significativa. L’eclipsi solar del 2026 ofereix una oportunitat excepcional per connectar astronomia, física, història de la ciència i tecnologia, tot fomentant la curiositat i el pensament científic de l’alumnat.
Enllaços i referències:

Si feu alguna fotografia per aquesta pràctica, m'ho podeu compartir? Gràcies

    Etiquetes de comentaris: