La casa, del fallecido productor y padre de Tori Spelling, la más grande de Hollywood ha salido a la venta por 110 millones de euros. Consta de 123 habitaciones, diez cuartos de baño, cuatro bares, tres cocinas, una bodega, una biblioteca, gimnasio, un salón de cine con capacidad para 300 personas y hasta un teatro.
Se encuentra en el exclusivo barrio, The Manor, nombre con el que también se conoce la propiedad. Perteneció al director y productor Aaron Spelling y, tras su fallecimiento, su viuda, Candy Spelling acaba de ponerla a la venta.
Esta gran mansión abarca 5.200 metros cuadrados, y fue construida en un terreno de cinco hectáreas. Su fachada, al más puro estilo francés, evoca los majestuosos palacios del Valle del Loira. La viuda ha comentado a la revista People que se trata de “una casa que tiene un tamaño similar al de un hotel mediano. Da mucho trabajo”.
La casa resulta muy grande para una persona y ha decidido venderla, con un precio de salida de 150 millones de dólares (casi 113 milloneas de dólares). No obstante, Candy Spelling afirma que le resulta difícil venderla ya que es un lugar donde ha vivido los mejores momentos de su vida. “Tengo muy buenos recuerdos dentro de esta casa pero creo que debo pasar página. Ya sólo quedo yo en la casa”.
2009/12/26
La mansión de Aaron Spelling, a la venta por 110 millones de euros
La mansión de Aaron Spelling, a la venta por 110 millones de euros
La casa, del fallecido productor y padre de Tori Spelling, la más grande de Hollywood ha salido a la venta por 110 millones de euros. Consta de 123 habitaciones, diez cuartos de baño, cuatro bares, tres cocinas, una bodega, una biblioteca, gimnasio, un salón de cine con capacidad para 300 personas y hasta un teatro.
Se encuentra en el exclusivo barrio, The Manor, nombre con el que también se conoce la propiedad. Perteneció al director y productor Aaron Spelling y, tras su fallecimiento, su viuda, Candy Spelling acaba de ponerla a la venta.
Esta gran mansión abarca 5.200 metros cuadrados, y fue construida en un terreno de cinco hectáreas. Su fachada, al más puro estilo francés, evoca los majestuosos palacios del Valle del Loira. La viuda ha comentado a la revista People que se trata de “una casa que tiene un tamaño similar al de un hotel mediano. Da mucho trabajo”.
La casa resulta muy grande para una persona y ha decidido venderla, con un precio de salida de 150 millones de dólares (casi 113 milloneas de dólares). No obstante, Candy Spelling afirma que le resulta difícil venderla ya que es un lugar donde ha vivido los mejores momentos de su vida. “Tengo muy buenos recuerdos dentro de esta casa pero creo que debo pasar página. Ya sólo quedo yo en la casa”.
La casa, del fallecido productor y padre de Tori Spelling, la más grande de Hollywood ha salido a la venta por 110 millones de euros. Consta de 123 habitaciones, diez cuartos de baño, cuatro bares, tres cocinas, una bodega, una biblioteca, gimnasio, un salón de cine con capacidad para 300 personas y hasta un teatro.
Se encuentra en el exclusivo barrio, The Manor, nombre con el que también se conoce la propiedad. Perteneció al director y productor Aaron Spelling y, tras su fallecimiento, su viuda, Candy Spelling acaba de ponerla a la venta.
Esta gran mansión abarca 5.200 metros cuadrados, y fue construida en un terreno de cinco hectáreas. Su fachada, al más puro estilo francés, evoca los majestuosos palacios del Valle del Loira. La viuda ha comentado a la revista People que se trata de “una casa que tiene un tamaño similar al de un hotel mediano. Da mucho trabajo”.
La casa resulta muy grande para una persona y ha decidido venderla, con un precio de salida de 150 millones de dólares (casi 113 milloneas de dólares). No obstante, Candy Spelling afirma que le resulta difícil venderla ya que es un lugar donde ha vivido los mejores momentos de su vida. “Tengo muy buenos recuerdos dentro de esta casa pero creo que debo pasar página. Ya sólo quedo yo en la casa”.
2009/12/25
mansiones de famosos
UNA DE LAS MANSIONES DE SHAKIRA
Shakira, la famosa cantante colombiana, que entre otros, se hizo famoso mundialmente con el album “pies descalzos” y por su voz, que tanto se destaca de las demás, compro una mansión, para poder descansar, en la tranquilidad….
La famosa cantante actualmente esta en una relación amorosa con Antonio de la Rúa, hijo del ex-presidente de Argentina, Fernando de la Rúa, a pesar de que la ralación fue criticada al principio.
La mansión que les mostramos en esta entrada, fue adquirida por Shakira hace poco. Anteriormente habia sido de los padres de su novio, y nos enteramos que la pagó tan solo 800.000 Dolares.
La mansión se encuentra en un Campo que es llamdo “La Colorada“.
Como verán es un lugar increiblemente lindo para descansar y poder componer musica, canciones nuevas para encantarnos…
El campo cuenta con diferentes Lagos y Lagunas y un gran terretorio parquizado al rededor…
Shakira, la famosa cantante colombiana, que entre otros, se hizo famoso mundialmente con el album “pies descalzos” y por su voz, que tanto se destaca de las demás, compro una mansión, para poder descansar, en la tranquilidad….
La famosa cantante actualmente esta en una relación amorosa con Antonio de la Rúa, hijo del ex-presidente de Argentina, Fernando de la Rúa, a pesar de que la ralación fue criticada al principio.
La mansión que les mostramos en esta entrada, fue adquirida por Shakira hace poco. Anteriormente habia sido de los padres de su novio, y nos enteramos que la pagó tan solo 800.000 Dolares.
La mansión se encuentra en un Campo que es llamdo “La Colorada“.
Como verán es un lugar increiblemente lindo para descansar y poder componer musica, canciones nuevas para encantarnos…
El campo cuenta con diferentes Lagos y Lagunas y un gran terretorio parquizado al rededor…
La mansion del diseñador Tommy Hilfiger
En esta entrada queremos mostrarles la mansion que posee el diseñador de ropa Tommy Hilfiger en la ciudad de Greenwich.
El diseñador es sin dudas uno de los más ricos diseñadores que conocemos y con la ayuda de homesoftherich.net, les mostramos el interior de su mansión y los parques que se encuentran alrededor.
La marca Tommy Hilfiger salto a la fama en el año 1985 y compite con marcas de ropa como Ralph Lauren, Perry Ellis, Calvin Klein.
La mansion que les mostramos hoy, tiene unos 20.000 pies cuadrados y el precio se estima en casi USD 28.000.000, osea: 28 Millones de Dolares.
La mansion tiene 7 dormitorios, 9 baños y 3 baños para huespedes. Además posee una cancha de tennis, una cancha de sqaush, una gran pileta de natacion y un gimnasio y una cancha de basquet en su interior.
Tambien se cuenta que dentro de la mansión se encuentran una sala de cine, un sauna y un sotano para 20.000 botellas de vino…
Cuando Hilfiger compró esta mansión hace unos tres años, la pagó unos 18 Millones de Dolares… y como les comentabamos anteriormente… hoy se valoriza en bastante más…
Shakira, la famosa cantante colombiana, que entre otros, se hizo famoso mundialmente con el album “pies descalzos” y por su voz, que tanto se destaca de las demás, compro una mansión, para poder descansar, en la tranquilidad….
La famosa cantante actualmente esta en una relación amorosa con Antonio de la Rúa, hijo del ex-presidente de Argentina, Fernando de la Rúa, a pesar de que la ralación fue criticada al principio.
La mansión que les mostramos en esta entrada, fue adquirida por Shakira hace poco. Anteriormente habia sido de los padres de su novio, y nos enteramos que la pagó tan solo 800.000 Dolares.
La mansión se encuentra en un Campo que es llamdo “La Colorada“.
Como verán es un lugar increiblemente lindo para descansar y poder componer musica, canciones nuevas para encantarnos…
El campo cuenta con diferentes Lagos y Lagunas y un gran terretorio parquizado al rededor…
Shakira, la famosa cantante colombiana, que entre otros, se hizo famoso mundialmente con el album “pies descalzos” y por su voz, que tanto se destaca de las demás, compro una mansión, para poder descansar, en la tranquilidad….
La famosa cantante actualmente esta en una relación amorosa con Antonio de la Rúa, hijo del ex-presidente de Argentina, Fernando de la Rúa, a pesar de que la ralación fue criticada al principio.
La mansión que les mostramos en esta entrada, fue adquirida por Shakira hace poco. Anteriormente habia sido de los padres de su novio, y nos enteramos que la pagó tan solo 800.000 Dolares.
La mansión se encuentra en un Campo que es llamdo “La Colorada“.
Como verán es un lugar increiblemente lindo para descansar y poder componer musica, canciones nuevas para encantarnos…
El campo cuenta con diferentes Lagos y Lagunas y un gran terretorio parquizado al rededor…
La mansion del diseñador Tommy Hilfiger
En esta entrada queremos mostrarles la mansion que posee el diseñador de ropa Tommy Hilfiger en la ciudad de Greenwich.
El diseñador es sin dudas uno de los más ricos diseñadores que conocemos y con la ayuda de homesoftherich.net, les mostramos el interior de su mansión y los parques que se encuentran alrededor.
La marca Tommy Hilfiger salto a la fama en el año 1985 y compite con marcas de ropa como Ralph Lauren, Perry Ellis, Calvin Klein.
La mansion que les mostramos hoy, tiene unos 20.000 pies cuadrados y el precio se estima en casi USD 28.000.000, osea: 28 Millones de Dolares.
La mansion tiene 7 dormitorios, 9 baños y 3 baños para huespedes. Además posee una cancha de tennis, una cancha de sqaush, una gran pileta de natacion y un gimnasio y una cancha de basquet en su interior.
Tambien se cuenta que dentro de la mansión se encuentran una sala de cine, un sauna y un sotano para 20.000 botellas de vino…
Cuando Hilfiger compró esta mansión hace unos tres años, la pagó unos 18 Millones de Dolares… y como les comentabamos anteriormente… hoy se valoriza en bastante más…
2009/12/19
gravedad
Gravedad
Tiene relación con la fuerza que se conoce como peso. El peso es la fuerza con que es atraído cualquier objeto por la masa de la Tierra. Se aprovecha esta fuerza para medir la masa de los objetos con bastante precisión, por medio de básculas de pesas. La precisión alcanzada al pesar se debe a que la fuerza de gravedad que existe entre la Tierra y los objetos de su superficie es similar en cualquier lugar que esté a la misma distancia del centro terrestre; aunque disminuirá si se alejan, tanto de la pesa como del objeto a pesar.
En otros planetas o satélites, el peso de los objetos varía si la masa de los planetas o satélites es diferente (mayor o menor) a la masa de la Tierra.
Los efectos de la gravedad son siempre atractivos, y la fuerza resultante se calcula respecto del centro de gravedad de ambos objetos (en el caso de la Tierra, el centro de gravedad es su centro de masas, al igual que en la mayoría de los cuerpos celestes de características homogéneas).
La gravedad tiene un alcance teórico infinito, sin embargo, la fuerza es mayor si los objetos están cerca uno del otro, y mientras se van alejando dicha fuerza pierde intensidad. La pérdida de intensidad de esta fuerza es proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Por ejemplo, si se aleja un objeto de otro al doble de distancia, entonces la fuerza de gravedad será la cuarta parte.
Se trata de una de las cuatro fuerzas fundamentales observadas en la naturaleza, siendo la responsable de los movimientos a gran escala que se observan en el Universo: La órbita de la Luna alrededor de la Tierra, la órbita de los planetas alrededor del Sol, etcétera.
Contenido
1 Introducción
2 Variaciones de la gravedad en lugares diferentes de la Tierra
3 Mecánica clásica: Ley de la Gravitación Universal de Newton
3.1 Intensidad del campo gravitatorio
3.2 Problema de los tres cuerpos
4 Mecánica relativista: Teoría general de la relatividad
4.1 Cálculo relativista de la fuerza aparente
4.2 Ondas gravitatorias
4.3 Efectos gravitatorios
5 Mecánica cuántica: Buscando una teoría unificada
6 La interacción gravitatoria como fuerza fundamental
7 Véase también
8 Referencias
9 Bibliografía
10 Enlaces externos
Introducción
El término «gravedad» se utiliza también para designar la intensidad del fenómeno gravitatorio en la superficie de la Tierra. Todos los cuerpos experimentan una fuerza de atracción por el simple hecho de tener masa. En el ámbito cotidiano, esta fuerza equivale al peso; en este caso, la masa del objeto y la masa de la Tierra se atraen, y el objeto queda sometido a una fuerza dirigida hacia el centro de la Tierra. Según la Segunda Ley de Newton, la fuerza a aplicada al objeto es directamente proporcional al producto de su masa y su aceleración:
Cuando se trata de la fuerza «peso», esta aceleración se designa por g y se le llama aceleración de la gravedad:
Isaac Newton fue el primero en darse cuenta que la fuerza que hace que los objetos caigan con aceleración constante en la Tierra (gravedad terrestre) y la fuerza que mantiene en movimiento los planetas y las estrellas es de la misma naturaleza; esta idea le llevó a formular la primera teoría general de la gravitación, la universalidad del fenómeno, expuesta en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
La teoría de la relatividad general, hace un análisis diferente de la interacción gravitatoria. De acuerdo con esta teoría puede entenderse como un efecto geométrico de la materia sobre el espacio-tiempo. Cuando una cierta cantidad de materia ocupa una región del espacio-tiempo, ésta provoca que el espacio-tiempo se deforme. Visto así, la fuerza gravitatoria no es ya una misteriosa "fuerza que atrae" sino el efecto que produce la deformación del espacio-tiempo, de geometría no euclídea, sobre el movimiento de los cuerpos. Dado que todos los objetos (según esta teoría) se mueven en el espacio-tiempo, al deformarse este espacio, parte de esa velocidad será desviada produciéndose aceleración en una dirección, que es la denominada fuerza de gravedad.
Variaciones de la gravedad en lugares diferentes de la Tierra
Anomalías del campo gravitacional terrestre (expresado en miligal[2] ) respecto del valor estimado, considerando la variación del radio terrestre.
Variación de la gravedad en el hemisferio Antártico.La fuerza de gravedad en la superficie de la Tierra no es exactamente igual en todos los sitios. Existen pequeñas variaciones de un lugar a otro. Principalmente son dos los factores causantes de esto:
La forma de la superficie de la Tierra es próxima a un esferoide oblato, por lo que su campo gravitatorio no es un campo central exacto, y esto se refleja en un momento cuadripolar no nulo. El efecto del momento cuadripolar por ejemplo es importante en el diseño de satélites artificiales.
Además, las irregularidades de la superficie y ciertas homogeneidades continentales provocan pequeñas perturbaciones del campo a lo largo de la superficie.
El primer factor mencionado provoca que el campo gravitatorio aumente con la latitud debido a dos efectos: el achatamiento de la Tierra en los polos hace que la distancia r se reduzca a medida que la latitud aumenta.[3] Es decir, que estando en el ecuador la fuerza de gravedad es menor que en otras latitudes, y a medida que nos vayamos desplazando al sur o al norte, la fuerza de gravedad se va incrementando. Cuando lleguemos a los polos, la gravedad será máxima (aunque con poca diferencia).
Los valores de (la fuerza específica de la gravedad) en el ecuador y en los polos son respectivamente:
Además, el efecto del momento cuadripolar hace que los satélites artificiales que orbitan alrededor de la tierra estén sometidos a un torque que impide que tengan órbitas cerradas o exactamente periódicas.
El segundo factor es el responsable de que existan pequeñas variaciones en un lugar sin que tenga que ver la latitud. A veces hay una pequeña variación en una zona distante de otra pocos kilómetros. Estas variaciones se deben a que cerca de la superficie pueden existir rocas de densidad mayor a la normal (llamadas mascon), lo que produce que sea mayor la gravedad sobre esos lugares. Esas irregularidades fueron causantes de sorpresivos cambios de dirección en satélites artificiales, motivo por el cual se empezó a estudiar el fenómeno. Las variaciones mencionadas son tan pequeñas que sólo se las puede detectar con instrumentos de gran precisión.
Esas pequeñas irregularidades respecto de los valores medios pueden utilizarse para estudiar la distribución de densidad en la corteza terrestre empleando técnicas de gravimetría).
La fuerza de gravedad es máxima en la superficie terrestre. La gravedad ejercida sobre los objetos que están sobre la superficie tiende a disminuir al alejarse del planeta, por aumentar la distancia r entre las masas implicadas. Sin embargo, también disminuye al adentrarse en el interior de la Tierra, ya que cada vez una porción mayor de masa del planeta la rodea, contrarrestándose las fuerzas ejercidas en direcciones opuestas. En el centro de la Tierra la gravedad es nula porque se contrarrestan todas las fuerzas de atracción, aunque está sometido a una enorme presión por el peso de las capas superiores del planeta.
Mecánica clásica: Ley de la Gravitación Universal de Newton
La Ley de la Gravitación Universal de Newton establece que la fuerza que ejerce una partícula puntual con masa m1 sobre otra con masa m2 es directamente proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa:
donde es el vector unitario que dirigido de la partícula 1 a la 2, esto es, en la dirección del vector , y es la constante de gravitación universal, siendo su valor aproximadamente 6,674 × 10–11 N·m2/kg2.
Por ejemplo, usando la ley de la Gravitación Universal, podemos calcular la fuerza de atracción entre la Tierra y un cuerpo de 50 kg. La masa de la Tierra es 5,974 × 1024 kg y la distancia entre el centro de gravedad de la Tierra (centro de la tierra) y el centro de gravedad del cuerpo es 6378,14 km (igual a 6378140 m, y suponiendo que el cuerpo se encuentre sobre la línea del Ecuador). Entonces, la fuerza es:
La fuerza con que se atraen la Tierra y el cuerpo de 50 kg es 490,062 N, lo que representa 50 kgf, como cabía esperar, por lo que decimos simplemente que el cuerpo pesa 50 kg.
Dentro de esta ley empírica, tenemos estas importantes conclusiones:
Las fuerzas gravitatorias son siempre atractivas. El hecho de que los planetas describan una órbita cerrada alrededor del Sol indica este hecho. Una fuerza atractiva puede producir también órbitas abiertas pero una fuerza repulsiva nunca podrá producir órbitas cerradas.
Tienen alcance infinito. Dos cuerpos, por muy alejados que se encuentren, experimentan esta fuerza.
La fuerza asociada con la interacción gravitatoria es central.
A pesar de los siglos, hoy sigue utilizándose cotidianamente esta ley en el ámbito del movimiento de cuerpos incluso a la escala del Sistema Solar, aunque esté desfasada teóricamente. Para estudiar el fenómeno en su completitud hay que recurrir a la teoria de la Relatividad general.
Intensidad del campo gravitatorio
Según las leyes de Newton, toda fuerza ejercida sobre un cuerpo le imprime una aceleración. En presencia de un campo gravitatorio, todo cuerpo se ve sometido a la fuerza gravitatoria, y la aceleración que imprime esta fuerza, o aceleración en cada punto del campo, se denomina intensidad del campo gravitatorio o aceleración de la gravedad. Para la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad es de aproximadamente 9,81 m/s2. Este valor de g es considerado como el valor estándar y, así, se habla de naves o vehículos que aceleran a varios g. En virtud del principio de equivalencia, un cuerpo que se mueva con una aceleración dada experimenta los mismos efectos que si estuviese sometido a un campo gravitatorio cuya aceleración gravitatoria tuviese ese mismo valor.
Antes de Galileo Galilei se creía que un cuerpo pesado cae más deprisa que otro de menos peso. Según cuenta una leyenda, Galileo subió a la torre inclinada de Pisa y arrojó dos objetos de masa diferente para demostrar que el tiempo de caída libre era, virtualmente, el mismo para ambos.
Problema de los tres cuerpos
i
De acuerdo con la descripción newtoniana, cuando se mueven tres cuerpos bajo la acción de su campo gravitatorio mutuo, como el sistema Sol-Tierra-Luna, la fuerza sobre cada cuerpo es justamente la suma vectorial de las fuerzas gravitatorias ejercidas por los otros dos. Así las ecuaciones de movimiento son fáciles de escribir pero difíciles de resolver ya que no son lineales. De hecho, es bien conocido que la dinámica del problema de los tres cuerpos de la mecánica clásica es una dinámica caótica.
Desde la época de Newton se ha intentado hallar soluciones matemáticamente exactas del problema de los tres cuerpos, hasta que a finales del siglo XIX Henri Poincaré demostró en un célebre trabajo que era imposible una solución general analítica (sin embargo, se mostró también que por medio de series infinitas convergentes se podía solucionar el problema). Sólo en algunas circunstancias son posibles ciertas soluciones sencillas. Por ejemplo, si la masa de uno de los tres cuerpos es mucho menor que la de los otros dos (problema conocido como problema restringido de los tres cuerpos), el sistema puede ser reducido a un problema de dos cuerpos más otros problema de un sólo cuerpo.
Mecánica relativista: Teoría general de la relatividad
Representación esquemática bidimensional de la deformación del espacio-tiempo en el entorno de la Tierra.Albert Einstein revisó la teoría newtoniana en su teoría de la relatividad general, describiendo la interacción gravitatoria como una deformación de la geometría del espacio-tiempo por efecto de la masa de los cuerpos; el espacio y el tiempo asumen un papel dinámico.
Según Einstein, no existe el empuje gravitatorio; dicha fuerza es una ilusión, un efecto de la geometría. Así, la Tierra deforma el espacio-tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio nos empuja hacia el suelo. Una hormiga, al caminar sobre un papel arrugado, tendrá la sensación de que hay fuerzas misteriosas que la empujan hacia diferentes direcciones, pero lo único que existe son pliegues en el papel, su geometría.[5]
La deformación geométrica viene caracterizada por el tensor métrico que satisface las ecuaciones de campo de Einstein. La "fuerza de la gravedad" newtoniana es sólo un efecto asociado al hecho de que un observador en reposo respecto a la fuente del campo no es un observador inercial y por tanto al tratar de aplicar el equivalente relativista de las leyes de Newton mide fuerzas ficticias dadas por los símbolos de Christoffel de la métrica del espacio tiempo.
Cálculo relativista de la fuerza aparente
En presencia de una masa esférica, el espacio-tiempo no es plano sino curvo, y el tensor métrico g que sirve para calcular las distancias viene dado en coordenadas (t,r,θ,φ), llamada métrica de Schwarschild:
donde G es la constante de gravitación universal, M es la masa de la estrella, y c es la velocidad de la luz. La ecuación de las geodésicas dará la ecuación de las trayectorias en el espacio-tiempo curvo, si se considera una partícula en reposo respecto a la masa gravitatoria que crea el campo se tiene que, esta seguirá una trayectoria dada por las ecuaciones:
La primera de estas ecuaciones da el cambio de la coordenada radial, y la segunda da la dilatación del tiempo respecto a un observador inercial, situado a una distancia muy grande respecto a la masa que crea el campo. Si se particularizan esas ecuaciones para el instante inicial en que la partícula está en reposo y empieza a moverse desde la posición inicial, se llega a que la fuerza aparente que mediría un observador en reposo viene dada por:
Esta expresión coincide con la expresión de la teoría newtoniana si se tiene en cuenta que la dilatación del tiempo gravitatoria para un observador dentro de un campo gravitatorio y en reposo respecto a la fuente del campo viene dado por:
Ondas gravitatorias
Además, la relatividad general predice la propagación de ondas gravitatorias. Estas ondas sólo podrían ser medibles si las originan fenómenos astrofísicos violentos, como el choque de dos estrellas masivas o remanentes del Big Bang. Estas ondas han sido detectadas[cita requerida] de forma indirecta en la variación del periodo de rotación de púlsares dobles. Por otro lado, las teorías cuánticas actuales apuntan a una "unidad de medida de la gravedad", el gravitón, como partícula que provoca dicha "fuerza", es decir, como partícula asociada al campo gravitatorio.
Efectos gravitatorios
Con la ayuda de esta nueva teoría, se pueden observar y estudiar una nueva serie de sucesos antes no explicables o no observados:
Desviación gravitatoria de luz hacia el rojo en presencia de campos con intensa gravedad: la frecuencia de la luz decrece al pasar por una región de elevada gravedad. Confirmado por el experimento de Pound y Rebka (1959).
Dilatación gravitatoria del tiempo: los relojes situados en condiciones de gravedad elevada marcan el tiempo más lentamente que relojes situados en un entorno sin gravedad. Demostrado experimentalmente con relojes atómicos situados sobre la superficie terrestre y los relojes en órbita del Sistema de Posicionamiento Global (GPS por sus siglas en inglés). También, aunque se trata de intervalos de tiempo muy pequeños, las diferentes pruebas realizadas con sondas planetarias han dado valores muy cercanos a los predichos por la relatividad general.
Efecto Shapiro (dilatación gravitatoria de desfases temporales): diferentes señales atravesando un campo gravitatorio intenso necesitan mayor tiempo para hacerlo.
Decaimiento orbital debido a la emisión de radiación gravitatoria. Observado en púlsares binarios.
Precesión geodésica: debido a la curvatura del espacio-tiempo, la orientación de un giroscopio en rotación cambiará con el tiempo. Esto está siendo puesto a prueba por el satélite Gravity Probe B.
Mecánica cuántica: Buscando una teoría unificada
Todavía no disponemos de una auténtica descripción cuántica de la gravedad. Todos los intentos por construir una teoría física que satisfaga simultáneamente los principios cuánticos y a grandes escalas coincida con la teoría de Einstein de la gravitación, han encontrado grandes dificultades. En la actualidad existen algunos enfoques prometedores como la Gravedad cuántica de bucles, la teoría de supercuerdas o la teoría de twistores, pero ninguno de ellos es un modelo completo que pueda suministrar predicciones suficientemente precisas. Además se han ensayado un buen número de aproximaciones semiclásicas que han sugerido nuevos efectos que debería predecir una teoría cuántica de la gravedad. Por ejemplo, Stephen Hawking usando uno de estos últimos enfoques sugirió que un agujero negro debería emitir cierta cantidad de radiación, efecto que se llamó radiación de Hawking y que aún no ha sido verificado empíricamente.
Las razones de las dificultades de una teoría unificada son varias. La mayor de ellas es que en el resto de teorías cuánticas de campos la estructura del espacio-tiempo es fija totalmente independiente de la materia, pero en cambio, en una teoría cuántica de la gravedad el propio espacio-tiempo debe estar sujeto a principios probabilistas, pero no sabemos como describir un espacio de Hilbert para los diversos estados cuánticos del propio espacio-tiempo. Así La unificación de la fuerza gravitatoria con las otras fuerzas fundamentales sigue resistiéndose a los físicos. La aparición en el Universo de materia oscura o una aceleración de la expansión del Universo hace pensar que todavía falta una teoría satisfactoria de las interacciones gravitatorias completas de las partículas con masa.
Otro punto difícil, es que de acuerdo con los principios cuánticos, el campo gravitatorio debería manifestarse en "cuantos" o partículas bosónicas transmisoras de la influencia gravitatoria. Dadas las características del campo gravitatorio, la supuesta partícula que transmitiría la interacción gravitatoria, llamada provisionalmente gravitón, debería ser una partícula sin masa (o con una masa muy muy pequeña) y un espín de . Sin embargo, los experimentos de detección de ondas gravitatorias todavía no han encontrado evidencia de la existencia del gravitón, por lo que de momento no es más que una conjetura física que podría no corresponderse con la realidad.
La interacción gravitatoria como fuerza fundamental
La interacción gravitatoria es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza, junto al electromagnetismo, la interacción nuclear fuerte y la interacción nuclear débil. A diferencia de las fuerzas nucleares y a semejanza del electromagnetismo, actúa a grandes distancias. Sin embargo, al contrario que el electromagnetismo, la gravedad es una fuerza de tipo atractiva aunque existen casos particulares en que las geodésicas temporales pueden expandirse en ciertas regiones del espacio-tiempo, lo cual hace aparecer a la gravedad como una fuerza repulsiva, por ejemplo la energía oscura. Éste es el motivo de que la gravedad sea la fuerza más importante a la hora de explicar los movimientos celestes
compuesto organico
Compuesto orgánico
Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono y/o carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. No son moléculas orgánicas los compuestos que contienen carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono.
Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:
Moléculas orgánicas naturales: Son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica.
Moléculas orgánicas artificiales: Son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas por el hombre como los plásticos.
La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido graso, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono, son moléculas orgánicas.
Contenido
1 Historia
2 Tipos de compuestos orgánicos
3 Fuentes
4 Variedad
Historia
La etimología de la palabra «orgánico» significa que procede de órganos, relacionado con la vida; en oposición a «inorgánico», que sería el calificativo asignado a todo lo que carece de vida. Se les dio el nombre de orgánicos en el siglo XIX, por la creencia de que sólo podrían ser sintetizados por organismos vivos. La teoría de que los compuestos orgánicos eran fundamentalmente diferentes de los "inorgánicos", fue refutada con la síntesis de la urea, un compuesto "orgánico" por definición ya que se encuentra en la orina de organismos vivos, síntesis realizada a partir de cianato de potasio y sulfato de amonio por Friedrich Wöhler (síntesis de Wöhler). Los compuestos del carbono que todavía se consideran inorgánicos son los que ya lo eran antes del tiempo de Wöhler; es decir, los que se encontraron a partir de fuentes sin vida, "inorgánicas", tales como minerales.[1]
Tipos de compuestos orgánicos
El carbono es singularmente adecuado para este papel central, por el hecho de que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para funcionales. Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan.
En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos,. Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.
Los carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los sistemas vivos. Los más simples son los monosacáridos ("azúcares simples"). Los monosacáridos pueden los carbohidratos, almacenan energía y son importantes componentes estructurales. Incluyen las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los glucolípidos, los esfingolípidos, las ceras, y esteroides como el colesterol.
Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas. A partir de sólo veinte aminoácidos diferentes se puede sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple una función altamente específica en los sistemas vivos.
Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base químicas dentro de los sistemas vivos. El principal portador de energía en la mayoría de las reacciones químicas que ocurren dentro de las células es un nucleótido que lleva tres fosfatos, el ATP.
Fuentes [editar]La mayoría de los compuestos orgánicos puros se producen hoy de forma artificial, aunque un subconjunto importante todavía se extrae de fuentes naturales porque sería demasiado costosa su síntesis en laboratorio. Los ejemplos incluyen la mayoría de las azúcares, algunos alcaloides, ciertos alimentos tales como la vitamina B12, y en general, aquellos productos naturales con las moléculas grandes o complicadas que están presentes en concentraciones razonables en organismos vivos.
Variedad
El análisis estadístico de estructuras químicas se llama informática química. La base de datos de Beilstein contiene una amplia colección de compuestos orgánicos. Un estudio informático que implicaba 5,9 millones de sustancias y 6,5 millones de reacciones, demostró que el universo de compuestos orgánicos consiste en una base de alrededor de 200.000 moléculas muy relacionadas entre sí y de una periferia grande (3,6 millones de moléculas) a su alrededor.[2] La base y la periferia están rodeadas por un grupo de pequeñas islas no-conectadas que contienen 1,2 millones de moléculas, un modelo semejante al www.
Más estadísticas:
Las moléculas de la base (solamente 3,5% del total) están implicadas en el 35% de todas las reacciones que dan lugar al 60% de todas las moléculas.
La distancia media entre dos moléculas en la base es de 8,4 pasos sintéticos, y el 95% de todas las reacciones conectan con menos de 15 pasos. Cualquier molécula de la periferia puede ser alcanzada por una de la base en menos de 3 pasos.
La base contiene el 70% de los 200 productos químicos industriales más utilizados.
Un inventario químico óptimo de 300 productos químicos que contenga 10 reactivos de Wittig, 6 reactivos de Grignard, 2 bloques de DNA y 18 aldehídos aromáticos, permite a una compañía química hipotética la síntesis de hasta 1,2 millones de compuestos orgánicos.
Se ha dicho que es suficiente reconocer cerca de 30 moléculas para tener un conocimiento que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamente importantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes claves de los nucleótidos
astrobiologia
Astrobiología
La astrobiología también llamada exobiología, es una disciplina científica la cual hace uso principalmente de una combinación de las disciplina de astrofísica, biología y geología para el estudio del origen, presencia e influencia de la vida en el Universo, aparte de la Tierra.[1] Si bien su estudio es universal, a la fecha no se cuenta con evidencia de alguna forma de vida generada fuera de la Tierra.
Contenido
1 Etimología
2 Ciencias relacionadas
3 Descripción
4 Preguntas trascendentes
5 Preguntas frecuentes sobre astrobiología
5.1 Objeto de la búsqueda
5.2 Sitios de búsqueda
5.3 Planetas candidatos a tener vida
6 Resultados de la investigación
7 Planetas fuera del Sistema Solar
7.1 Misiones espaciales
8 Astrobiología y ufología
9 Ciencia ficción
10 Referencias
11 Véase también
12 Enlaces externos
Etimología
La palabra astrobiología viene del griego astron = estrella, bios = vida y logos = palabra/ciencia); ocasionalmente también es llamada xenobiología (del griego: xenos = foráneo) o exobiología (del griego: exo = exterior), es decir, el significado literal de astrobiología es la ciencia de la vida en el cosmos, la ciencia de la vida exterior o foránea (extraterrestre), ya sea vida del pasado, presente o futuro.
Ciencias relacionadas
La astrobiología es una ciencia multidisciplinaria que se forma de la especialización y la unión de diversas disciplinas científicas como son la astronomía, la astrofísica, la biología, la química y la geología. Adicionalmente, las principales ciencias auxiliares de la astrobiología son la matemática, la informática y la estadística.
Descripción
Algunas de las cuestiones que trata de responder la astrobiología son las siguientes: ¿Qué es la vida? ¿Cómo surgió la vida en la Tierra? ¿Cómo evoluciona y se desarrolla? ¿Hay vida en otros lugares del Universo? ¿Cuál es el futuro de la vida en la Tierra y en otros lugares?
Diferentes instituciones científicas y educativas en todo el mundo se dedican seriamente a la búsqueda de otros planetas (por ejemplo: California & Carnegie Planet Search o The Geneva Extrasolar Planet Search Programmes). Para julio de 2007 existían más de 230 exoplanetas descubiertos (su número aumenta mes con mes); sin embargo, ninguno de ellos es como la Tierra. Instituciones como el Centro de Astrobiología (CAB) y el Instituto de astrobiología de la NASA (NAI) empiezan a reforzar los pilares para detectar y entender la vida más allá de la Tierra.
La pregunta de si la vida existe o no en alguna parte del Universo además de la Tierra, es una hipótesis verificable y, por lo tanto, es una línea viable para la investigación científica. La astrobiología no pretende ser una disciplina científica pura, como lo son la física o la biología, sino que representa un esfuerzo multidisciplinario por parte de investigadores de distintas áreas para intentar responder preguntas sobre la vida basándose en el conocimiento de distintos campos científicos. Es una disciplina científica que intenta abarcar las más perspectivas posibles. Como sólo se tiene un ejemplo de vida, el conocido en la Tierra, la mayor parte del trabajo se basa en simulaciones y predicciones de las leyes fundamentales de la física y bioquímica o el conocimiento actual de la biología.
Un caso concreto de investigación astrobiológica actual es la búsqueda de vida en Marte. Existe una creciente cantidad de pruebas que sugieren que Marte tuvo antiguamente una importante cantidad de agua líquida en su superficie,[2] [3] [4] [5] siendo esta considerada un precursor esencial al desarrollo de vida.
Misiones específicamente diseñadas para la búsqueda de vida en otros planetas son, por ejemplo, las del programa Viking, o las sondas Beagle 2, ambas dirigidas a Marte. Los resultados del Viking fueron inconcluyentes,[6] y la Beagle 2 falló en transmitir, por lo que se presume que se estrelló.[7] Una misión futura, con un mayor rol de la astrobiología, será el Mars Science Laboratory, su lanzamiento planeado para el 2009; el 'Mars Science Laboratory' será la primer sonda en Marte después de los Viking, en buscar directamente evidencia de vida pasada o presente.
Preguntas trascendentes
Algunas de las preguntas que busca responder la astrobiología son qué es la vida, cómo surgió la vida en la Tierra, cómo evoluciona y se desarrolla la vida, si existe o no vida extraterrestre, y cuál es el futuro de la vida en la Tierra y en otros lugares, de haberla. Estas preguntas hacen que la astrobiología sea una ciencia con profundas implicaciones filosóficas.
Principalmente, bacterias u otros organismos microscópicos. Como no se tienen "muestras" de vida extraterrestre, lo que se hace es estudiar algunos de los organismos de la Tierra, conocidos como extremófilos. Algunos extremófilos viven en lugares muy calientes (como Pyrodictium una bacteria que vive en el suelo marino, a una temperatura de 105ºC), mientras que otros viven dentro de las rocas, en sitios muy fríos, o bien se alimentan de azufre o hierro.
Sitios de búsqueda
En la Tierra, se estudia la vida en las fuentes hidrotermales submarinas, los estromatolitos que existen en lugares como Australia, o Cuatro Ciénegas en México. En España, se estudian las bacterias del Río Tinto.
Planetas candidatos a tener vida
Se están estudiando aquellos sitios del Sistema Solar en donde se piensa que hay más probabilidades de encontrar agua líquida en forma estable. Este podría ser el caso del subsuelo de Marte, de Europa, el satélite helado de Júpiter, bajo cuya superficie helada podría existir un océano de agua líquida, de una de las lunas de Saturno, Titán, el único satélite del Sistema Solar con una atmósfera considerable, y el de Encélado, otra luna de Saturno que muestra evidencias de tener agua líquida a pocos metros de la superficie.
Resultados de la investigación
No hay evidencia definitiva de la existencia de vida cuyo origen no sea terrestre. Sin embargo, exámenes del meteorito ALH84001 cuyo supuesto origen es el planeta Marte, sugiere la posibilidad de la existencia de microfósiles extraterrestres, aunque la interpretación de estas supuestas evidencias es aún controvertida.
En el 2004, la señal espectral del metano fue detectada en la atmósfera marciana tanto por telescopios posicionados sobre la superficie terrestre, como por la sonda Mars Express. El metano tiene un período de vida relativamente corto en la atmósfera marciana, por lo que se supone, debe haber una fuente reciente de este gas. Como no se ha detectado actividad volcánica activa sobre la superficie de Marte (lo que podría generar el metano), algunos científicos han especulado que la fuente podría ser vida microbiana.
La nave espacial Phoenix se encuentra analizando muestras del suelo y del hielo polar de Marte, en un esfuerzo de identificar zonas habitables en ese planeta.[8]
Planetas fuera del Sistema Solar
Preguntas secundarias, como la existencia de mundos capaces de acoger vida y sus precursores químicos, han tenido resultados más exitosos. Mediante la utilización de distintos métodos se ha concluido que la existencia de estos planetas es más común de lo que se pensaba anteriormente, aunque éstos son usualmente muy diferentes a la Tierra. Se ha sugerido que el Sistema Solar presenta una diagramación atípica, por lo que otra opinión postula que las búsquedas actuales deben dirigirse hacia diagramas no solares. Métodos de detección mejorados sumados a un tiempo mayor de observación, sin duda servirán para descubrir más sistemas planetarios, y posiblemente, algunos como la Tierra.
El progreso de la astronomía infrarroja y submilimétrica ha incrementado la posibilidad de descubrir nuevos sistemas estelares. Búsquedas infrarrojas han descubierto cinturones de polvo y asteroides alrededor de estrellas distantes. Algunas imágenes infrarrojas contienen, supuestamente, imágenes directas de planetas, aunque esto aún está en discusión. La espectroscopia infrarroja y submilimétrica han identificado un número creciente de sustancias químicas alrededor de estrellas, lo que sostiene el origen y mantenimiento de la vida.
Misiones espaciales
Concepción artística del telescopio SIM
Concepción artística del Terrestrial Planet Finder.Misión de Interferometría Espacial (Space Interferometry Mission - SIM).
Es un telescopio espacial en desarrollo por parte de la NASA y Northrop Grumman; su objetivo principal es la detección de planetas comparables a la Tierra mediante el uso de inteferometría óptica. El proyecto fue aprobado en 1998 con lanzamiento programado para 2005, pero éste fue demorado cinco veces y ahora se contempla su lanzamiento en 2015.[9] [10]
Buscador de Planetas Terrestres (Terrestrial Planet Finder)
El Terrestrial Planet Finder (TPF) es un proyecto de la NASA para la creación de un sistema de telescopios capaz de detectar planetas extrasolares similares a la Tierra. Su lanzamiento ha sido pospuesto indefinidamente.[11] [12] [13] [14]
Astrobiología y ufología
La astrobiología es una ciencia constituida y auxiliada por múltiples disciplinas científicas y en observaciones y hechos comprobables, mientras que la ufología es una pseudociencia que se basa en el estudio de los ovnis en base al material fotográfico, digital u otras pruebas que pretender darle sustento.
Ciencia ficción
Los términos «exobiología» y «xenobiología» son muy usados en la ciencia ficción. Ambos términos pueden usarse de forma intercambiable, aunque por su uso se implica que un exobiólogo es un teórico que especula sobre las posibles formas de vida extraterrestres, mientras que un xenobiólogo suele referirse a un doctor o biólogo que es experto en la fisiología de formas de vida alienígenas, que se presumen conocidas en el contexto de la narración
Astronomía
La astronomía (del griego: αστρονομία = άστρον + νόμος, etimológicamente la "Ley de las estrellas") es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Tolomeo, Copérnico, Santo Tomás de Aquino, Brahe, Kepler, Galileo, Newton, Kant, Kirchhoff y Einstein han sido algunos de sus cultivadores.
Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc. No debe confundirse la astronomía con la astrología. Aunque ambos campos comparten un origen común, son muy diferentes; los astrónomos siguen el método científico, mientras que los astrólogos se ocupan de la supuesta influencia de los astros en la vida de los hombres. La astrología es una pseudociencia que no tiene en cuenta la precesión de los equinoccios, un descubrimiento que se remonta a Hiparco.
Contenido
1 Breve historia de la Astronomía
1.1 Revolución científica
2 Astronomía Observacional
2.1 Estudio de la orientación por las estrellas
2.2 Instrumentos de observación
2.2.1 Astronomía visible
2.2.2 Astronomía del espectro electromagnético o radioastronomía
2.2.2.1 Astronomía de infrarrojos
2.2.2.2 Astronomía ultravioleta
2.2.2.3 Astronomía de rayos X
2.2.2.4 Astronomía de rayos gamma
3 Astronomía Teórica
3.1 La mecánica celeste
3.2 Astrofísica
3.3 Estudio de los objetos celestes
3.3.1 El sistema solar desde la astronomía
3.3.1.1 Astronomía del Sol
3.3.1.1.1 Historia de la observación del Sol
3.3.1.1.2 Manchas solares
3.3.1.1.3 El fin del Sol: ¿el fin de la vida humana?
3.3.1.2 Astronomía de los planetas, satélites y otros objetos del sistema solar
3.3.2 Astronomía de los fenómenos gravitatorios
3.3.3 Astronomía cercana y lejana
3.3.4 Cosmología
3.3.4.1 Formación y evolución de las estrellas
3.4 Astronáutica
3.4.1 Expediciones espaciales
4 Hipótesis destacadas
5 Apéndices
5.1 Apéndice I - Astrónomos relevantes en la Historia
5.1.1 Ampliaciones
5.2 Apéndice II - Ramas de la astronomía
5.3 Apéndice III - Campos de estudio de la astronomía
5.3.1 Campos de estudio principales
5.3.2 Otros campos de estudio
5.3.3 Campos de la astronomía por la parte del espectro utilizado
5.4 Apéndice IV - Exploraciones espaciales más relevantes
5.5 Apéndice V - Investigaciones activas y futuras
5.5.1 Investigadores relevantes
5.5.2 Observatorios terrestres
5.5.3 Observatorios espaciales
5.5.4 Proyectos futuros
5.6 Apéndice VI - Líneas de tiempo en astronomía
6 Véase también
7 Referencias
8 Bibliografía
9 Enlaces externos
Breve historia de la Astronomía
Aristóteles inauguró toda una nueva perspectiva de la visión cósmica, formalizando el modelo astronómico, contra el astrológico.
Stonehenge, 2800 a. C.: esta construcción megalítica se realizó sobre conocimientos astronómicos muy precisos. Un menhir que supera los 6 m de altura indicaba, a quien miraba desde el centro, la dirección exacta de la salida del Sol en el solsticio de verano. Algunas cavidades servían para colocar postes de madera capaces de indicar los puntos de referencia en el recorrido de la Luna.En casi todas las religiones antiguas existía la cosmogonía, que intentaba explicar el origen del universo, ligando éste a los elementos mitológicos. La historia de la astronomía es tan antigua como la historia del ser humano. Antiguamente se ocupaba, únicamente, de la observación y predicciones de los movimientos de los objetos visibles a simple vista, quedando separada durante mucho tiempo de la Física. En Sajonia-Anhalt, Alemania, se encuentra el famoso Disco celeste de Nebra, que es la representación más antigua conocida de la bóveda celeste. Quizá fueron los astrónomos chinos quienes dividieron, por primera vez, el cielo en constelaciones. En Europa, las doce constelaciones que marcan el movimiento anual del Sol fueron denominadas constelaciones zodiacales. Los antiguos griegos hicieron importantes contribuciones a la astronomía, entre ellas, la definición de magnitud. La astronomía precolombina poseía calendarios muy exactos y parece ser que las pirámides de Egipto fueron construidas sobre patrones astronómicos muy precisos.
La cultura griega clásica primigenia postulaba que la Tierra era plana. En el modelo aristotélico lo celestial pertenecía a la perfección -"cuerpos celestes perfectamente esféricos moviéndose en órbitas circulares perfectas"-, mientras que lo terrestre era imperfecto; estos dos reinos se consideraban como opuestos. Aristóteles defendía la teoría geocéntrica para desarrollar sus postulados. Fue probablemente Eratóstenes quien diseñara la esfera armilar que es un astrolabio para mostrar el movimiento aparente de las estrellas alrededor de la tierra.
Esfera armilar.La astronomía observacional estuvo casi totalmente estancada en Europa durante la Edad Media, a excepción de algunas aportaciones como la de Alfonso X el Sabio con sus tablas alfonsíes, o los tratados de Alcabitius, pero floreció en el mundo con el Imperio Persa y la cultura árabe. Al final del siglo X, un gran observatorio fue construido cerca de Teherán (Irán), por el astrónomo persa Al-Khujandi, quien observó una serie de pasos meridianos del Sol, lo que le permitió calcular la oblicuidad de la eclíptica. También en Persia, Omar Khayyam elaboró la reforma del calendario que es más preciso que el calendario juliano acercándose al Calendario Gregoriano. A finales del siglo IX, el astrónomo persa Al-Farghani escribió ampliamente acerca del movimiento de los cuerpos celestes. Su trabajo fue traducido al latín en el siglo XII. Abraham Zacuto fue el responsable en el siglo XV de adaptar las teorías astronómicas conocidas hasta el momento para aplicarlas a la navegación de la marina portuguesa. Ésta aplicación permitió a Portugal ser la puntera en el mundo de los descubrimientos de nuevas tierras fuera de Europa.
Revolución científica
Vista parcial de un monumento dedicado a Copérnico en Varsovia.Durante siglos, la visión geocéntrica de que el Sol y otros planetas giraban alrededor de la Tierra no se cuestionó. Esta visión era lo que para nuestros sentidos se observaba. En el Renacimiento, Nicolás Copérnico propuso el modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Su trabajo De Revolutionibus Orbium Coelestium fue defendido, divulgado y corregido por Galileo Galilei y Johannes Kepler, autor de Harmonices Mundi, en el cual se desarrolla por primera vez la tercera ley del movimiento planetario.
Galileo añadió la novedad del uso del telescopio para mejorar sus observaciones. La disponibilidad de datos observacionales precisos llevó a indagar en teorías que explicasen el comportamiento observado (véase su obra Sidereus Nuncius). Al principio sólo se obtuvieron reglas ad-hoc, cómo las leyes del movimiento planetario de Kepler, descubiertas a principios del siglo XVII. Fue Isaac Newton quien extendió hacia los cuerpos celestes las teorías de la gravedad terrestre y conformando la Ley de la gravitación universal, inventando así la mecánica celeste, con lo que explicó el movimiento de los planetas y consiguiendo unir el vacío entre las leyes de Kepler y la dinámica de Galileo. Esto también supuso la primera unificación de la astronomía y la física (véase Astrofísica).
Tras la publicación de los Principios Matemáticos de Isaac Newton (que también desarrolló el telescopio reflector), se transformó la navegación marítima. A partir de 1670 aproximadamente, utilizando instrumentos modernos de latitud y los mejores relojes disponibles se ubicó cada lugar de la Tierra en un planisferio o mapa, calculando para ello su latitud y su longitud. La determinación de la latitud fue fácil pero la determinación de la longitud fue mucho más delicada. Los requerimientos de la navegación supusieron un empuje para el desarrollo progresivo de observaciones astronómicas e instrumentos más precisos, constituyendo una base de datos creciente para los científicos.
Ilustración de la teoría del "Big Bang" o primera gran explosión y de la evolución esquemática del universo desde entonces.A finales del siglo XIX se descubrió que, al descomponer la luz del Sol, se podían observar multitud de líneas de espectro (regiones en las que había poca o ninguna luz). Experimentos con gases calientes mostraron que las mismas líneas podían ser observadas en el espectro de los gases, líneas específicas correspondientes a diferentes elementos químicos. De esta manera se demostró que los elementos químicos en el Sol (mayoritariamente hidrógeno) podían encontrarse igualmente en la Tierra. De hecho, el helio fue descubierto primero en el espectro del Sol y sólo más tarde se encontró en la Tierra, de ahí su nombre.
Se descubrió que las estrellas eran objetos muy lejanos y con el espectroscopio se demostró que eran similares al Sol, pero con una amplia gama de temperaturas, masas y tamaños. La existencia de la Vía Láctea como un grupo separado de estrellas no se demostró sino hasta el siglo XX, junto con la existencia de galaxias externas y, poco después, la expansión del universo, observada en el efecto del corrimiento al rojo. La astronomía moderna también ha descubierto una variedad de objetos exóticos como los quásares, púlsares, radiogalaxias, agujeros negros, estrellas de neutrones, y ha utilizado estas observaciones para desarrollar teorías físicas que describen estos objetos. La cosmología hizo grandes avances durante el siglo XX, con el modelo del Big Bang fuertemente apoyado por la evidencia proporcionada por la astronomía y la física, como la radiación de fondo de microondas, la Ley de Hubble y la abundancia cosmológica de los elementos químicos.
Durante el siglo XX, la espectrometría avanzó, en particular como resultado del nacimiento de la física cuántica, necesaria para comprender las observaciones astronómicas y experimentales
Astronomía Observacional
Estudio de la orientación por las estrellas
La Osa Mayor es una constelación tradicionalmente utilizada como punto de referencia celeste para la orientación tanto marítima como terrestre.
Representación virtual en 3D de la situación de las galaxias de nuestro grupo local en el espacio.Artículo principal: Historia de la navegación astronómica
Para ubicarse en el cielo, se agruparon las estrellas que se ven desde la Tierra en constelaciones. Así, continuamente se desarrollan mapas (cilíndricos o cenitales) con su propia nomenclatura astronómica para localizar las estrellas conocidas y agregar los últimos descubrimientos.
Aparte de orientarse en la Tierra a través de las estrellas, la astronomía estudia el movimiento de los objetos en la esfera celeste, para ello se utilizan diversos sistemas de coordenadas astronómicas. Estos toman como referencia parejas de círculos máximos distintos midiendo así determinados ángulos respecto a estos planos fundamentales. Estos sistemas son principalmente:
Sistema altacimutal, u horizontal que toma como referencias el horizonte celeste y el meridiano del lugar.
Sistemas horario y ecuatorial, que tienen de referencia el ecuador celeste, pero el primer sistema adopta como segundo círculo de referencia el meridiano del lugar mientras que el segundo se refiere al círculo horario (círculo que pasa por los polos celestes).
Sistema eclíptico, que se utiliza normalmente para describir el movimiento de los planetas y calcular los eclipses; los círculos de referencia son la eclíptica y el círculo de longitud que pasa por los polos de la eclíptica y el punto γ.
Sistema galáctico, se utiliza en estadística estelar para describir movimientos y posiciones de cuerpos galácticos. Los círculos principales son la intersección del plano ecuatorial galáctico con la esfera celeste y el círculo máximo que pasa por los polos de la Vía Láctea y el ápice del Sol (punto de la esfera celeste donde se dirige el movimiento solar).
La astronomía de posición es la rama más antigua de esta ciencia. Describe el movimiento de los astros, planetas, satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas por el disco del Sol. Para estudiar el movimiento de los planetas se introduce el movimiento medio diario que es lo que avanzaría en la órbita cada día suponiendo movimiento uniforme. La astronomía de posición también estudia el movimiento diurno y el movimiento anual del Sol. Son tareas fundamentales de la misma la determinación de la hora y para la navegación el cálculo de las coordenadas geográficas. Para la determinación del tiempo se usa el tiempo de efemérides ó también el tiempo solar medio que está relacionado con el tiempo local. El tiempo local en Greenwich se conoce como Tiempo Universal.
La distancia a la que están los astros de la Tierra en el de universo se mide en unidades astronómicas, años luz o pársecs. Conociendo el movimiento propio de las estrellas, es decir lo que se mueve cada siglo sobre la bóveda celeste se puede predecir la situación aproximada de las estrellas en el futuro y calcular su ubicación en el pasado viendo como evolucionan con el tiempo la forma de las constelaciones.
Con un pequeño telescopio pueden realizarse grandes observaciones. El campo amateur es amplio y cuenta con muchos seguidores.[editar] Instrumentos de observación
Galileo Galilei observó gracias a su telescopio cuatro lunas del planeta Júpiter, un gran descubrimiento que chocaba diametralmente con los postulados tradicionalistas de la Iglesia Católica de la época.Artículo principal: Observatorio astronómico
Para observar la bóveda celeste y las constelaciones más conocidas no hará falta ningún instrumento, para observar cometas o algunas nebulosas sólo serán necesarios unos prismáticos, los grandes planetas se ven a simple vista; pero para observar detalles de los discos de los planetas del sistema solar o sus satélites mayores bastará con un telescopio simple. Si se quiere observar con profundidad y exactitud determinadas características de los astros, se necesitan instrumentos que necesitan de la precisión y tecnología de los últimos avances científicos.
Astronomía visible
el telescopio
El telescopio fue el primer instrumento de observación del cielo. Aunque su invención se le atribuye a Hans Lippershey, el primero en utilizar este invento para la astronomía fue Galileo Galilei quien decidió construirse él mismo uno. Desde aquel momento, los avances en este instrumento han sido muy grandes como mejores lentes y sistemas avanzados de posicionamiento.
Actualmente, el telescopio más grande del mundo se llama Very Large Telescope y se encuentra en el observatorio Paranal, al norte de Chile. Consiste en cuatro telescopios ópticos reflectores que se conjugan para realizar observaciones de gran resolución.
Astronomía del espectro electromagnético o radioastronomía
Se han aplicado diversos conocimientos de la física, las matemáticas y de la química a la astronomía. Estos avances han permitido observar las estrellas con muy diversos métodos. La información es recibida principalmente de la detección y el análisis de la radiación electromagnética (luz, infrarrojos, ondas de radio), pero también se puede obtener información de los rayos cósmicos, neutrinos y meteoros.
El Very Large Array. Como muchos otros telescopios, éste es un array interferométrico formado por muchos radiotelescopios más pequeños.Estos datos ofrecen información muy importante sobre los astros, su composición química, temperatura, velocidad en el espacio, movimiento propio, distancia desde la Tierra y pueden plantear hipótesis sobre su formación, desarrollo estelar y fin.
El análisis desde la Tierra de las radiaciones (infrarrojos, rayos x, rayos gamma...) no sólo resulta obstaculizado por la absorción atmosférica, sino que el problema principal, vigente también en el vacío, consiste en distinguir la señal recogida del "ruido de fondo", es decir, de la enorme emisión infrarroja producida por la Tierra o por los propios instrumentos. Cualquier objeto que no se halle a 0 K (-273,15 °C) emite señales electromagnéticas y, por ello, todo lo que rodea a los instrumentos produce radiaciones de "fondo". Hasta los propios telescopios irradian señales. Realizar una termografía de un cuerpo celeste sin medir el calor al que se halla sometido el instrumento resulta muy difícil: además de utilizar película fotográfica especial, los instrumentos son sometidos a una refrigeración continua con helio o hidrógeno líquido
La radioastronomía se basa en la observación por medio de los radiotelescopios, unos instrumentos con forma de antena que recogen y registran las ondas de radio o radiación electromagnética emitidas por los distintos objetos celestes.
Estas ondas de radio, al ser procesadas ofrecen un espectro analizable del objeto que las emite. La radioastronomía ha permitido un importante incremento del conocimiento astronómico, particularmente con el descubrimiento de muchas clases de nuevos objetos, incluyendo los púlsares (o magnétares), quásares, las denominadas galaxias activas, radiogalaxias y blázares. Esto es debido a que la radiación electromagnética permite "ver" cosas que no son posibles de detectar en las astronomía óptica. Tales objetos representan algunos de los procesos físicos más extremos y energéticos en el universo.
Este método de observación está en constante desarrollo ya que queda mucho por avanzar en esta tecnología.
Diferencia entre la luz visible e infrarroja en la Galaxia del Sombrero ó Messier 104.[editar] Astronomía de infrarrojos
Gran parte de la radiación astronómica procedente del espacio (la situada entre 1 y 1000μm) es absorbida en la atmósfera. Por esta razón, los mayores telescopios de radiación infrarroja se construyen en la cima de montañas muy elevadas, se instalan en aeroplanos especiales de cota elevada, en globos, o mejor aún, en satélites de la órbita terrestre.
Astronomía ultravioleta
Imagen que ofrece una observación ultravioleta de los anillos de Saturno. Esta reveladora imagen fue obtenida por la sonda Cassini-Huygens.La astronomía ultravioleta basa su actividad en la detección y estudio de la radiación ultravioleta que emiten los cuerpos celestes. Este campo de estudio cubre todos los campos de la astronomía. Las observaciones realizadas mediante este método son muy precisas y han realizado avances significativos en cuanto al descubrimiento de la composición de la materia interestelar e intergaláctica, el de la periferia de las estrellas, la evolución en las interacciones de los sistemas de estrellas dobles y las propiedades físicas de los quásares y de otros sistemas estelares activos. En las observaciones realizadas con el satélite artificial Explorador Internacional Ultravioleta, los estudiosos descubrieron que la Vía Láctea está envuelta por un aura de gas con elevada temperatura. Este aparato midió asimismo el espectro ultravioleta de una supernova que nació en la Gran Nube de Magallanes en 1987. Este espectro fue usado por primera vez para observar a la estrella precursora de una supernova.
Astronomía de rayos X
La emisión de rayos x se cree que procede de fuentes que contienen materia a elevadísimas temperaturas, en general en objetos cuyos átomos o electrones tienen una gran energía. El descubrimiento de la primera fuente de rayos x procedente del espacio en 1962 se convirtió en una sorpresa. Esa fuente denominada Scorpio X-1 está situada en la constelación de Escorpio en dirección al centro de la Vía Láctea. Por este descubrimiento Riccardo Giacconi obtuvo el Premio Nobel de Física en 2002.
Astronomía de rayos gamma
Los rayos gamma son radiaciones emitidas por objetos celestes que se encuentran en un proceso energético extremadamente violento. Algunos astros despiden brotes de rayos gamma o también llamados BRGs. Se trata de los fenómenos físicos más luminosos del universo produciendo una gran cantidad de energía en haces breves de rayos que pueden durar desde unos segundos hasta unas pocas horas. La explicación de estos fenómenos es aún objeto de controversia.
Los fenómenos emisores de rayos gamma son frecuentemente explosiones de supernovas, su estudio también intenta clarificar el origen de la primera explosión del universo o big bang.
A energías por encima de unas decenas de GeV, los rayos gamma sólo se pueden observar desde el suelo usando los llamados telescopios Cherenkov como MAGIC. A estas energías el universo también puede estudiarse usando partículas distintas a los fotones, tales como los rayos cósmicos o los neutrinos. Es el campo conocido como Física de Astropartículas.
Astronomía Teórica
Los astrónomos teóricos utilizan una gran variedad de herramientas como modelos matemáticos analíticos y simulaciones numéricas por computadora. Cada uno tiene sus ventajas. Los modelos matemáticos analíticos de un proceso por lo general, son mejores porque llegan al corazón del problema y explican mejor lo que está sucediendo. Los modelos numéricos, pueden revelar la existencia de fenómenos y efectos que de otra manera no se verían.[1] [2]
Los teóricos de la astronomía ponen su esfuerzo en crear modelos teóricos e imaginar las consecuencias observacionales de estos modelos. Esto ayuda a los observadores a buscar datos que puedan refutar un modelo o permitan elegir entre varios modelos alternativos o incluso contradictorios.
Los teóricos, también intentan generar o modificar modelos para conseguir nuevos datos. En el caso de una inconsistencia, la tendencia general es tratar de hacer modificaciones mínimas al modelo para que se corresponda con los datos. En algunos casos, una gran cantidad de datos inconsistentes a través del tiempo puede llevar al abandono total de un modelo.
Los temas estudiados por astrónomos teóricos incluyen: dinámica estelar y evolución estelar; formación de galaxias; origen de los rayos cósmicos; relatividad general y cosmología física, incluyendo teoría de cuerdas.
La mecánica celeste
La astromecánica o mecánica celeste tiene por objeto interpretar los movimientos de la astronomía de posición, en el ámbito de la parte de la física conocida como mecánica, generalmente la newtoniana (Ley de la Gravitación Universal de Isaac Newton). Estudia el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites, el cálculo de las órbitas de cometas y asteroides. El estudio del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra fue por su complejidad muy importante para el desarrollo de la ciencia. El movimiento extraño de Urano, causado por las perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le Verrier y Adams descubrir sobre el papel al planeta Neptuno. El descubrimiento de una pequeña desviación en el avance del perihelio de Mercurio se atribuyó inicialmente a un planeta cercano al Sol hasta que Einstein la explicó con su Teoría de la Relatividad.
la astrofisica
La astrofísica es una parte moderna de la astronomía que estudia los astros como cuerpos de la física estudiando su composición, estructura y evolución. Sólo fue posible su inicio en el siglo XIX cuando gracias a los espectros se pudo averiguar la composición física de las estrellas. Las ramas de la física implicadas en el estudio son la física nuclear (generación de la energía en el interior de las estrellas) y la física relativística. A densidades elevadas el plasma se transforma en materia degenerada; esto lleva a algunas de sus partículas a adquirir altas velocidades que deberán estar limitadas por la velocidad de la luz, lo cual afectará a sus condiciones de degeneración. Asimismo, en las cercanías de los objetos muy masivos, estrellas de neutrones o agujeros negros, la materia que cae se acelera a velocidades relativistas emitiendo radiación intensa y formando potentes chorros de materia.
Estudio de los objetos celestes
Posición figurada de los planetas y el sol en el sistema solar, separados por planetas interiores y exteriores.
El sistema solar desde la astronomía
El estudio del Universo o Cosmos y más concretamente del Sistema Solar ha planteado una serie de interrogantes y cuestiones, por ejemplo cómo y cuándo se formó el sistema, por qué y cuándo desaparecerá el Sol, por qué hay diferencias físicas entre los planetas, etc.
Es difícil precisar el origen del Sistema Solar. Los científicos creen que puede situarse hace unos 4600 millones de años, cuando una inmensa nube de gas y polvo empezó a contraerse probablemente, debido a la explosión de una supernova cercana. Alcanzada una densidad mínima ya se autocontrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, por conservación de su momento cinético, al igual que cuando una patinadora repliega los brazos sobre si misma gira más rápido. La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos comenzaron a fusionarse, liberando energía y formando una estrella. También había muchas colisiones. Millones de objetos se acercaban y se unían o chocaban con violencia y se partían en trozos. Algunos cuerpos pequeños (planetesimales) iban aumentando su masa mediante colisiones y al crecer, aumentaban su gravedad y recogían más materiales con el paso del tiempo (acreción). Los encuentros constructivos predominaron y, en sólo 100 millones de años, adquirió un aspecto semejante al actual. Después cada cuerpo continuó su propia evolución.
Astronomía del Sol
El Sol es la estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que incluye a la Tierra. Es el elemento más importante en nuestro sistema y el objeto más grande, que contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra. Saliendo del Sol, y esparciéndose por todo el Sistema solar en forma de espiral tenemos al conocido como viento solar que es un flujo de partículas, fundamentalmente protones y neutrones. La interacción de estas partículas con los polos magnéticos de los planetas y con la atmósfera genera las auroras polares boreales o australes. Todas estas partículas y radiaciones son absorbidas por la atmósfera. La ausencia de auroras durante el Mínimo de Maunder se achaca a la falta de actividad del Sol.
Uno de los fenómenos más desconcertantes e impactantes que podemos observar en nuestro planeta, son las auroras boreales. Fueron misterio hasta hace poco pero recientemente han sido explicadas, gracias al estudio de la astronomía del Sol.A causa de su proximidad a la Tierra y como es una estrella típica, el Sol es un recurso extraordinario para el estudio de los fenómenos estelares. No se ha estudiado ninguna otra estrella con tanto detalle. La estrella más cercana al Sol está a 4,3 años luz.
El Sol (todo el Sistema Solar) gira alrededor del centro de la Via Láctea, nuestra galaxia. Da una vuelta cada 200 millones de años. Ahora se mueve hacia la constelación de Hércules a 19 km/s. Actualmente el Sol se estudia desde satélites, como el Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO), dotados de instrumentos que permiten apreciar aspectos que, hasta ahora, no se habían podido estudiar. Además de la observación con telescopios convencionales, se utilizan: el coronógrafo, que analiza la corona solar, el telescopio ultravioleta extremo, capaz de detectar el campo magnético, y los radiotelescopios, que detectan diversos tipos de radiación que resultan imperceptibles para el ojo humano.
La parte visible del Sol está a 6.000 °C y la corona, más alejada, a 2000000 °C. Estudiando al Sol en el ultravioleta se llegó a la conclusión de que el calentamiento de la corona se debe a la gran actividad magnética del Sol. Los límites del Sistema Solar vienen dados por el fin de su influencia o heliosfera, delimitada por un área denominada Frente de choque de terminación o Heliopausa.
Historia de la observación del Sol
El estudio del Sol se inicia con Galileo Galilei de quien se dice que se quedó ciego por observar los eclipses. Hace más de cien años se descubre la espectroscopia que permite descomponer la luz en sus longitudes de onda, gracias a esto se puede conocer la composición química, densidad, temperatura, situación los gases de su superficie, etc. En los años 50 ya se conocía la física básica del Sol, es decir, su composición gaseosa, la temperatura elevada de la corona, la importancia de los campos magnéticos en la actividad solar y su ciclo magnético de 22 años.
Imagen que ofrece una fotografía del sol en rayos x.Las primeras mediciones de la radiación solar se hicieron desde globos hace un siglo y después fueron aviones y dirigibles para mejorar las mediciones con aparatos radioastronómicos. En 1914, C. Abbot envió un globo para medir la constante solar (cantidad de radiación proveniente del sol por centímetro cuadrado por segundo). En 1946 el cohete V-2 militar ascendió a 55 km con un espectrógrafo solar a bordo; este fotografió al sol en longitudes de onda ultravioletas. En 1948 (diez años antes de la fundación de la NASA) ya se fotografió al Sol en rayos X. Algunos cohetes fotografiaron ráfagas solares en 1956 en un pico de actividad solar.
En 1960 se lanza la primera sonda solar denominada Solrad. Esta sonda monitoreó al sol en rayos x y ultravioletas, en una longitud de onda muy interesante que muestra las emisiones de hidrógeno; este rango de longitud de onda se conoce como línea Lyman α. Posteriormente se lanzaron ocho observatorios solares denominados OSO. El OSO 1 fue lanzado en 1962. Los OSO apuntaron constantemente hacia el Sol durante 17 años y con ellos se experimentaron nuevas técnicas de transmisión fotográfica a la tierra.
En 1980 se lanzó la sonda Solar Max, para estudiar al Sol en un pico de actividad. Tuvo una avería y los astronautas del Columbia realizaron una complicada reparación.
Manchas solares
George Ellery Hale descubrió en 1908 que las manchas solares (áreas más frías de la fotosfera) presentan campos magnéticos fuertes. Estas manchas solares se suelen dar en parejas, con las dos manchas con campos magnéticos que señalan sentidos opuestos. El ciclo de las manchas solares, en el que la cantidad de manchas solares varía de menos a más y vuelve a disminuir al cabo de unos 11 años, se conoce desde principios del siglo XVIII. Sin embargo, el complejo modelo magnético asociado con el ciclo solar sólo se comprobó tras el descubrimiento del campo magnético del Sol.
El fin del Sol: ¿el fin de la vida humana?
En el núcleo del Sol hay hidrógeno suficiente para durar otros 4.500 millones de años, es decir, se calcula que está en plenitud, en la mitad de su vida. Tal como se desprende de la observación de otros astros parecidos, cuando se gaste este hidrógeno combustible, el Sol cambiará: según se vayan expandiendo las capas exteriores hasta el tamaño actual de la órbita de la Tierra, el Sol se convertirá en una gigante roja, algo más fría que hoy pero 10.000 veces más brillante a causa de su enorme tamaño. Sin embargo, la Tierra no se consumirá porque se moverá en espiral hacia afuera, como consecuencia de la pérdida de masa del Sol. El Sol seguirá siendo una gigante roja, con reacciones nucleares de combustión de helio en el centro, durante sólo 500 millones de años. No tiene suficiente masa para atravesar sucesivos ciclos de combustión nuclear o un cataclismo en forma de explosión, como les ocurre a algunas estrellas. Después de la etapa de gigante roja, se encogerá hasta ser una enana blanca, aproximadamente del tamaño de la Tierra, y se enfriará poco a poco durante varios millones de años.
Astronomía de los planetas, satélites y otros objetos del sistema solar
Astronomía lunar: el cráter mayor es el Dédalo, fotografiado por la tripulación del Apollo 11 mientras orbitaba la Luna en 1969. Ubicado cerca del centro de la cara oculta de la luna, tiene un diámetro de alrededor de 93 kilómetros.
Vista que presentó el cometa McNaught a su paso próximo a la Tierra en enero de 2007.Una de las cosas más fáciles de observar desde la Tierra y con un telescopio simple son los objetos de nuestro propio Sistema Solar y sus fenómenos, que están muy cerca en comparación de estrellas y galaxias. De ahí que el aficionado siempre tenga a estos objetos en sus preferencias de observación.
Los eclipses y los tránsitos astronómicos han ayudado a medir las dimensiones del sistema solar.
Dependiendo de la distancia de un planeta al Sol, tomando la Tierra como observatorio de base, los planetas se dividen en dos grandes grupos: planetas interiores y planetas exteriores. Entre estos planetas encontramos que cada uno presenta condiciones singulares: la curiosa geología de Mercurio, los movimientos retrógrados de algunos como Venus, la vida en la Tierra, la curiosa red de antiguos ríos de Marte, el gran tamaño y los vientos de la atmósfera de Júpiter, los anillos de Saturno, el eje de rotación inclinado de Urano o la extraña atmósfera de Neptuno, etc. Algunos de estos planetas cuentan con satélites que también tienen singularidades; de entre estos, el más estudiado ha sido la Luna, el único satélite de la Tierra, dada su cercanía y simplicidad de observación, conformándose una historia de la observación lunar. En la Luna hallamos claramente el llamado intenso bombardeo tardío, que fue común a casi todos los planetas y satélites, creando en algunos de ellos abruptas superficies salpicadas de impactos.
Los llamados planetas terrestres presentan similitudes con la Tierra, aumentando su habitabilidad planetaria, es decir, su potencial posibilidad habitable para los seres vivos. Así se delimita la ecósfera, un área del sistema solar que es propicia para la vida.
Más lejos de Neptuno encontramos otros planetoides como por ejemplo el hasta hace poco considerado planeta Plutón, la morfología y naturaleza de este planeta menor llevó a los astrónomos a cambiarlo de categoría en la llamada redefinición de planeta de 2006 aunque posea un satélite compañero, Caronte. Estos planetas enanos, por su tamaño no pueden ser considerados planetas como tales, pero presentan similitudes con éstos, siendo más grandes que los meteoros. Algunos son: Eris, Sedna o 1998 WW31, este último singularmente binario y de los denominados cubewanos. A todo este compendio de planetoides se les denomina coloquialmente objetos o planetas transneptunianos. También existen hipótesis sobre un planeta X que vendría a explicar algunas incógnitas, como la ley de Titius-Bode o la concentración de objetos celestes en el acantilado de Kuiper.
Entre los planetas Marte y Júpiter encontramos una concentración inusual de asteroides conformando una órbita alrededor del sol denominada cinturón de asteroides.
En órbitas dispares y heteromorfas se encuentran los cometas, que subliman su materia al contacto con el viento solar, formando colas de apariencia luminosa; se estudiaron en sus efímeros pasos por las cercanías de la Tierra los cometas McNaught o el Halley. Mención especial tienen los cometas Shoemaker-Levy 9 que terminó estrellándose contra Júpiter o el 109P/Swift-Tuttle, cuyos restos provocan las lluvias de estrellas conocidas como Perseidas o lágrimas de San Lorenzo. Estos cuerpos celestes se concentran en lugares como el cinturón de Kuiper, el denominado disco disperso o la nube de Oort y se les llama en general cuerpos menores del Sistema Solar.
En el Sistema Solar también existe una amplísima red de partículas, meteoros de diverso tamaño y naturaleza, y polvo que en mayor o menor medida se hallan sometidos al influjo del efecto Poynting-Robertson que los hace derivar irremediablemente hacia el Sol.
Astronomía de los fenómenos gravitatorios
El campo gravitatorio del Sol es el responsable de que los planetas giren en torno a este. El influjo de los campos gravitatorios de las estrellas dentro de una galaxia se denomina marea galáctica.
Tal como demostró Einstein en su obra Relatividad general, la gravedad deforma la geometría del espacio-tiempo, es decir, la masa gravitacional de los cuerpos celestes deforma el espacio, que se curva. Este efecto provoca distorsiones en las observaciones del cielo por efecto de los campos gravitatorios, haciendo que se observen juntas galaxias que están muy lejos unas de otras. Esto es debido a que existe materia que no podemos ver que altera la gravedad. A estas masas se las denominó materia oscura.
Encontrar materia oscura no es fácil ya que no brilla ni refleja la luz, así que los astrónomos se apoyan en la gravedad, que puede curvar la luz de estrellas distantes cuando hay suficiente masa presente, muy parecido a cómo una lente distorsiona una imagen tras ella, de ahí el término lente gravitacional o anillo de Einstein. Gracias a las leyes de la física, conocer cuánta luz se curva dice a los astrónomos cuánta masa hay. Cartografiando las huellas de la gravedad, se pueden crear imágenes de cómo está distribuida la materia oscura en un determinado lugar del espacio. A veces se presentan anomalías gravitatorias que impiden realizar estos estudios con exactitud, como las ondas gravitacionales provocadas por objetos masivos muy acelerados.
Los agujeros negros son singularidades de alta concentración de masa que curva el espacio, cuando éstas acumulaciones masivas son producidas por estrellas le les denomina agujero negro estelar; esta curva espacial es tan pronunciada que todo lo que se acerca a su perímetro es absorbido por este, incluso la luz (de ahí el nombre). El agujero negro Q0906+6930 es uno de los más masivos de los observados. Varios modelos teóricos, como por ejemplo el agujero negro de Schwarzschild, aportan soluciones a los planteamientos de Einstein.
[editar] Astronomía cercana y lejana
Artículo principal: Astronomía galáctica
Artículo principal: Astronomía extragaláctica
Un caso particular lo hallamos en Andrómeda que dado su grandísimo tamaño y luminiscencia es posible apreciarla luminosa a simple vista. Llega a nosotros con una asombrosa nitidez a pesar de la enorme distancia que nos separa de ella: dos millones y medio de años luz; es decir, si sucede cualquier cosa en dicha galaxia, tardaremos dos millones y medio de años en percibirlo, o dicho de otro modo, lo que vemos ahora de ella es lo que sucedió hace dos millones quinientos mil años.La astronomía cercana abarca la exploración de nuestra galaxia, por tanto comprende también la exploración del Sistema Solar. No obstante, el estudio de las estrellas determina si éstas pertenecen o no a nuestra galaxia. El estudio de su clasificación estelar determinará, entre otras variables, si el objeto celeste estudiado es "cercano" o "lejano".
Tal como hemos visto hasta ahora, en el Sistema Solar encontramos diversos objetos (v. El Sistema Solar desde la astronomía) y nuestro sistema solar forma parte de una galaxia que es la Vía Láctea. Nuestra galaxia se compone de miles de millones de objetos celestes que giran en espiral desde un centro muy denso donde se mezclan varios tipos de estrellas, otros sistemas solares, nubes interestelares o nebulosas, etc. y encontramos objetos como IK Pegasi, Tau Ceti o Gliese 581 que son soles cada uno con determinadas propiedades diferentes.
La estrella más cercana a nuestro sistema solar es Alpha Centauri que se encuentra a 4,3 años luz. Esto significa que la luz procedente de dicha estrella tarda 4,3 años en llegar a ser percibida en La Tierra desde que es emitida.
Estos soles o estrellas forman parte de numerosas constelaciones que son formadas por estrellas fijas aunque la diferencia de sus velocidades de deriva dentro de nuestra galaxia les haga variar sus posiciones levemente a lo largo del tiempo, por ejemplo la estrella polar. Estas estrellas fijas pueden ser o no de nuestra galaxia.
La astronomía lejana comprende el estudio de los objetos visibles fuera de nuestra galaxia, donde encontramos otras galaxias que contienen, como la nuestra, miles de millones de estrellas a su vez. Las galaxias pueden no ser visibles dependiendo de si su centro de gravedad absorbe la materia (v. agujero negro), son demasiado pequeñas o simplemente son galaxias oscuras cuya materia no tiene luminosidad. Las galaxias a su vez derivan alejándose unas de otras cada vez más, lo que apoya la hipótesis de que nuestro universo actualmente se expande.
Las galaxias más cercanas a la nuestra (aproximadamente 30) son denominadas el grupo local. Entre estas galaxias se encuentran algunas muy grandes como Andrómeda, nuestra Vía Láctea y la Galaxia del Triángulo.
Cada galaxia tiene propiedades diferentes, predomino de diferentes elementos químicos y formas (espirales, elípticas, irregulares, anulares, lenticulares, en forma de remolino, o incluso con forma espiral barrada entre otras más sofisticadas como cigarros, girasoles, sombreros, etc.).
[editar] Cosmología
Artículo principal: Cosmología
Artículo principal: Cosmología física
La cosmología en rasgos generales estudia la historia del universo desde su nacimiento. Hay numerosos campos de estudio de esta rama de la astronomía. Varias investigaciones conforman la cosmología actual, con sus postulados, hipótesis e incógnitas.
La cosmología física comprende el estudio del origen, la evolución y el destino del Universo utilizando los modelos terrenos de la física. La cosmología física se desarrolló como ciencia durante la primera mitad del siglo XX como consecuencia de diversos acontecimientos y descubrimientos encadenados durante dicho período.
Principio cosmológico
Constante cosmológica
[editar] Formación y evolución de las estrellas
Artículo principal: Formación estelar
Artículo principal: Formación y evolución de las galaxias
Artículo principal: Evolución estelar
Corrimiento al rojo
Fuerzas fundamentales
Aceleración de la expansión del Universo
Inestabilidad de Jeans
Interacción nuclear fuerte
[editar] Astronáutica
Artículo principal: Astronáutica
Asistencia gravitatoria
[editar] Expediciones espaciales
Astronomía estelar, Evolución estelar: La nebulosa de hormiga (Mz3). La expulsión de gas de una estrella moribunda en el centro muestra patrones simétricos diferentes de los patrones caóticos esperados de una explosión ordinaria.Pioneer 10 y Anomalía de las Pioneer
[editar] Hipótesis destacadas
Aceleración de la expansión del Universo
Hipótesis Némesis
Colonización de Mercurio
Teoría del Big Bang y la Nucleosíntesis primordial
Teoría del Estado Estacionario
Expansión cósmica en escala
Ambiplasma
Inflación cósmica
Forma del Universo
Destino último del Universo
[editar] Apéndices
[editar] Apéndice I - Astrónomos relevantes en la Historia
Artículo principal: Astrónomo
A lo largo de la historia de toda la humanidad ha habido diferentes puntos de vista con respecto a la forma, conformación, comportamiento y movimiento de la tierra, hasta llegar al punto en el que vivimos hoy en día. Actualmente hay una serie de teorías que han sido comprobadas científicamente y por lo tanto fueron aceptadas por los científicos de todo el mundo. Pero para llegar hasta este punto, tuvo que pasar mucho tiempo, durante el cual coexistieron varias teorías diferentes, unas más aceptadas que otras. A continuación se mencionan algunas de las aportaciones más sobresalientes realizadas a la Astronomía.
Tales de Mileto
Siglo VII a. C. Aproximadamente
Concibió la redondez de la tierra.
Teorizó que la Tierra era una esfera cubierta por una superficie redonda que giraba alrededor de esta (así explicaba la noche) y que tenía algunos agujeros por los cuales se observaba, aun en la oscuridad nocturna, un poco de la luz exterior a la tierra; la que él llamo "fuego eterno".
Discípulos de Pitágoras
Siglo V a. C. Aproximadamente
Sostuvieron que el planeta era esférico y que se movía en el espacio.
Tenían evidencia de nueve movimientos circulares; los de las estrellas fijas, los de los 5 planetas, los de la Tierra, la Luna y el Sol.
Platón
del 427 a. C. al 347 a. C.
Dedujo que la Tierra era redonda basándose en la sombra de esta sobre la Luna durante un eclipse lunar.
Concibió a la Tierra inmóvil y como centro del Universo.
Aristóteles
del 384 a. C. - 322 a. C.
Sostenía que la Tierra era inmóvil y, además era el centro del Universo.
Aristarco de Samos
del 310 a. C. al 230 a. C.
Sostenía que la Tierra giraba, que se movía y no era el centro del Universo, proponiendo así el primer modelo heliocéntrico. Además determinó la distancia Tierra-Luna y la distancia Tierra-Sol.
Eratóstenes
del 276 a. C. al 194 a. C.
Su contribución fue el cálculo de la circunferencia terrestre.
Hiparco de Nicea
Año 150 a. C.
Observó y calculó que la Tierra era esférica y estaba fija.
El Sol, la Luna y los planetas giraban alrededor de su propio punto.
Posidonio de Apamea
del 135 a. C. al 31 a. C.
Observó que las mareas se relacionaban con las fases de la Luna.
Claudio Ptolomeo
Año 140.
Elaboró una enciclopedia astronómica llamada Almagesto.
Nicolás Copérnico
(1477 - 1543).
Consideró al sol en el centro de todas las órbitas planetarias.
Galileo Galilei
(1564 - 1642).
Con su telescopio observó que Júpiter tenía cuatro lunas que lo circundaban.
Observó las fases de Venus y montañas en la Luna.
Apoyó la teoría de Copérnico.
Johannes Kepler
(1571 - 1630).
Demostró que los planetas no siguen una órbita circular sino elíptica respecto del Sol en un foco del elipse derivando de esto en su primera ley.
La segunda ley de Kepler en la cual afirma que los planetas se mueven más rápidamente cuando se acercan al Sol que cuando están en los extremos de las órbitas.
En la tercera ley de Kepler establece que los cuadrados de los tiempos que tardan los planetas en recorrer su órbita son proporcionales al cubo de su distancia media al Sol.
Isaac Newton
(1642 - 1727).
Estableció la ley de la Gravitación Universal:
“Las fuerzas que mantienen a los planetas en sus órbitas deben ser recíprocas a los cuadrados de sus distancias a los centros respecto a los cuáles gira”.
Estableció el estudio de la gravedad de los cuerpos.
Probó que el Sol con su séquito de planetas viaja hacia la constelación del Cisne.
Albert Einstein
(1879 - 1955).
Desarrolló su Teoría de la Relatividad.
Carl Sagan
(1934 - 1996).
Fue coautor de unos 200 trabajos científicos.
Fue promotor del proyecto SETI.
Escribió 10 libros de divulgación astronómica entre ellos "Cosmos", muy aclamado y anteriormente "Planets" en los años 60 donde exponía conocimiento avanzado de la atmósfera de Venus relacionado con un calentamiento global, explicaciones acerca de las misiones en curso a la Luna y fundamentos útiles para las misiones futuras a Júpiter.
Ampliaciones
Entre otros:
Gerard Kuiper
Edwin Hubble
Milton Humason
Harlow Shapley
Alexander Friedmann
Vesto Slipher
Georges Édouard Lemaître
Herman Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle
George Gamow
Apéndice II - Ramas de la astronomía
Debido a la amplitud de su objeto de estudio la Astronomía se divide en diferentes ramas. Aquellas ramas no están completamente separadas. La astronomía se encuentra dividida en cuatro grandes ramas:
Astronomía de posición. Tiene por objeto situar en la esfera celeste la posición de los astros midiendo determinados ángulos respecto a unos planos fundamentales, utilizando para ello diferentes sistemas de coordenadas astronómicas. Es la rama más antigua de esta ciencia. Describe el movimiento de los astros, planetas, satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas por el disco del Sol. También estudia el movimiento diurno y el movimiento anual del Sol y las estrellas. Incluye la descripción de cada uno de los planetas, asteroides y satélites del Sistema Solar. Son tareas fundamentales de la misma la determinación de la hora y la determinación para la navegación de las coordenadas geográficas.
Astronomía planetaria o Ciencias planetarias: un fenómeno similar a un tornado en Marte. Fotografiado por el Mars Global Surveyor, la línea larga y oscura está formada por un vórtice de la atmósfera marciana. El fenómeno toca la superficie (mancha negra) y asciende por la orilla del cráter. Las vetas a la derecha son dunas de arena del fondo del cráter.Mecánica celeste. Tiene por objeto interpretar los movimientos de la astronomía de posición, en el ámbito de la parte de la física conocida como mecánica, generalmente la newtoniana (Ley de la Gravitación Universal de Isaac Newton). Estudia el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites, el cálculo de las órbitas de cometas y asteroides. El estudio del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra fue por su complejidad muy importante para el desarrollo de la ciencia. El movimiento extraño de Urano, causado por las perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le Verrier y Adams descubrir sobre el papel al planeta Neptuno. El descubrimiento de una pequeña desviación en el avance del perihelio de Mercurio se atribuyó inicialmente a un planeta cercano al Sol hasta que Einstein la explicó con su Teoría de la Relatividad.
Astrofísica. Es una parte moderna de la astronomía que estudia los astros como cuerpos de la física estudiando su composición, estructura y evolución. Sólo fue posible su inicio en el siglo XIX cuando gracias a los espectros se pudo averiguar la composición física de las estrellas. Las ramas de la física implicadas en el estudio son la física nuclear (generación de la energía en el interior de las estrellas) y la física de la relatividad. A densidades elevadas el plasma se transforma en materia degenerada; esto lleva a algunas de sus partículas a adquirir altas velocidades que deberán estar limitadas por la velocidad de la luz, lo cual afectará a sus condiciones de degeneración. Asimismo, en las cercanías de los objetos muy masivos, estrellas de neutrones o agujeros negros, la materia que cae se acelera a velocidades relativistas emitiendo radiación intensa y formando potentes chorros de materia.
Cosmología. Es la rama de la astronomía que estudia los orígenes, estructura, evolución y nacimiento del universo en su conjunto.
Apéndice III - Campos de estudio de la astronomía
Campos de estudio principales
Astronomía extragaláctica: lente gravitacional. Esta imagen muestra varios objetos azules con forma de anillo, los cuales son imágenes múltiples de la misma galaxia, duplicados por el efecto de lente gravitacional del grupo de galaxias amarillas en el centro de la fotografía. La lente es producida por el campo gravitacional del grupo que curva la luz aumentando y distorsionando la imagen de objetos más distantes.Astrometría. Estudio de la posición de los objetos en el cielo y su cambio de posición. Define el sistema de coordenadas utilizado y la cinemática de los objetos en nuestra galaxia.
Astrofísica. Estudio de la física del universo, incluyendo las propiedades de objetos astronómicos (luminosidad, densidad, temperatura, composición química).
Cosmología. Estudio del origen del universo y su evolución. El estudio de la cosmología es la máxima expresión de la astrofísica teórica.
Formación y evolución de las galaxias. Estudio de la formación de galaxias y su evolución.
Astronomía galáctica. Estudio de la estructura y componentes de nuestra galaxia y de otras.
Astronomía extragaláctica. Estudio de objetos fuera de la Vía Láctea
.
Astronomía estelar. Estudio de las estrellas, su nacimiento, evolución y muerte.
Evolución estelar. Estudio de la evolución de las estrellas desde su formación hasta su muerte como un despojo estelar.
Formación estelar. Estudio de las condiciones y procesos que llevan a la formación de estrellas en el interior de nubes de gas.
Ciencias planetarias. Estudio de los planetas del Sistema Solar y de los planetas extrasolares.
Astrobiología. Estudio de la aparición y evolución de sistemas biológicos en el universo.
Otros campos de estudio
Arqueoastronomía
Astroquímica
Astrodinámica
Astronáutica
Campos de la astronomía por la parte del espectro utilizado
Atendiendo a la longitud de onda de la radiación electromagnética con la que se observa el cuerpo celeste la astronomía se divide en:
Astronomía óptica, cuando la observación utiliza exclusivamente la luz en las longitudes de onda que pueden ser detectadas por el ojo humano, o muy cerca de ellas (alrededor de 400 - 800 nm. Es la rama más antigua [Radioastronomía]. Para la observación utiliza radiación con longitudes de onda de mm a cm, similar a la usada en radiodifusión. La astronomía óptica y de radio puede realizarse usando observatorios terrestres porque la atmósfera es transparente en esas longitudes de onda.
Astronomía infrarroja. Utiliza detectores de luz infrarroja (longitudes de onda más largas que la correspondiente al rojo). La luz infrarroja es fácilmente absorbida por el vapor de agua, así que los observatorios de infrarrojos deben establecerse en lugares altos y secos.
Astronomía de alta energía. Incluye la astronomía de rayos X, astronomía de rayos gamma y astronomía ultravioleta, así como el estudio de los neutrinos y los rayos cósmicos. Las observaciones se pueden hacer únicamente desde globos aerostáticos u observatorios espaciales.
Apéndice IV - Exploraciones espaciales más relevantes
Apéndice V - Investigaciones activas y futuras
Investigadores relevantes
NASA
ESA
Sociedad Planetaria
Observatorios terrestres
Observatorios espaciales
Proyectos futuros
Orión (nave espacial)
Apéndice VI - Líneas de tiempo en astronomía
Astronomía del sistema solar
Astronomía estelar
Cosmología
Mapas y catálogos astronómicos
Satélites artificiales y sondas espaciales
Satélites naturales
Tecnología de observación astronómica
ciencias naturales
Ciencias Naturales
Ciencias naturales, ciencias de la naturaleza, ciencias físico-naturales o ciencias experimentales son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza siguiendo la modalidad del método científico conocida como método experimental. Estudian los aspectos físicos, y no los aspectos humanos del mundo. Así, como grupo, las ciencias naturales se distinguen de las ciencias sociales o ciencias humanas (cuya identificación o diferenciación de las humanidades y artes y de otro tipo de saberes es un problema epistemológico diferente). Las ciencias naturales, por su parte, se apoyan en el razonamiento lógico y el aparato metodológico de las ciencias formales, especialmente de las matemáticas, cuya relación con la realidad de la naturaleza es menos directa (o incluso inexistente).
A diferencia de las ciencias aplicadas, las ciencias naturales son parte de la ciencia básica, pero tienen en ellas sus desarrollos prácticos, e interactúan con ellas y con el sistema productivo en los sistemas denominados de investigación y desarrollo o investigación, desarrollo e innovación (I+D e I+D+I).
No deben confundirse con el concepto más restringido de ciencias de la tierra o geociencias.
Contenido
1 División de las Ciencias Naturales
2 Descripción de las Ciencias Naturales
2.1 Astronomía
2.2 Biología
2.3 Física
2.4 Geología
2.5 Química
3 Ciencias cruzadas
4 Véase también
5 Enlaces externos
División de las Ciencias Naturales
Astronomía: se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio.
Biología: se ocupa del estudio de los seres vivos y, más específicamente, de su origen, su evolución y sus propiedades (génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc.).
Física: se ocupa del estudio de las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, teniendo en cuenta sus interacciones.
Geología: se ocupa del estudio de la forma interior del globo terrestre, la materia que lo compone, su mecanismo de formación, los cambios o alteraciones que ésta ha experimentado desde su origen, y la textura y estructura que tiene en el actual estado.
Química: se ocupa del estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia, así como de los cambios que ésta reacciones químicas.
Descripción de las Ciencias Naturales
Astronomía
Las misiones de espacio se han utilizado a localizaciones distantes de la imagen dentro del Sistema Solar, como, por ejemplo, esta vista del Apollo 11. Vista del cráter Daedalus en la cara oculta de la Luna.Esta disciplina es la ciencia de los objetos y fenómenos astronómicos originados fuera de la atmósfera terrestre. Su campo está relacionado con la Física, con la Química, con el movimiento y con la evolución de los objetos celestes, así como también con la formación y el desarrollo del Universo. La Astronomía incluye el examen, estudio y modelado de las estrellas, los planetas, los cometas, las galaxias y el cosmos. La mayoría de la información usada por los astrónomos es recogida por la observación remota, aunque se ha conseguido reproducir, en algunos casos, en laboratorio, la ejecución de fenómenos celestes, como, por ejemplo, la Química Molecular del medio interestelar.
Mientras los orígenes del estudio de los elementos y fenómenos celestes pueden ser rastreados hasta la antigüedad, la metodología científica de este campo empezó a desarrollarse a mediados del siglo XVII. Un factor clave fue la introducción del telescopio por Galileo Galilei, que permitió examinar el cielo de la noche más detalladamente. El tratamiento matemático de la Astronomía comenzó con el desarrollo de la mecánica celeste y con las leyes de gravitación por Isaac Newton, aunque ya había sido puesto en marcha por el trabajo anterior de astrónomos como Johannes Kepler. Hacia el siglo XIX, la Astronomía se había desarrollado como una ciencia formal, con la introducción de instrumentos tales como el espectroscopio y la fotografía, que permitieron la continua mejora de telescopios y la creación de observatorios profesionales.
Biología
Un fragmento de ADN, la secuencia química que contiene instrucciones genéticas para el desarrollo biológico fundamental y su funcionamiento en los seres vivos.Este campo comprende un conjunto de disciplinas que examinan fenómenos relativos a organismos vivos. La escala de estudio va desde los subcomponentes biofísicos hasta los sistemas complejos. La Biología se ocupa de las características, la clasificación y la conducta de los organismos, así como de la formación y las interacciones de las especies entre sí y con el medio natural.
Los campos biológicos de la Botánica, la Zoología y la Medicina surgieron desde los primeros momentos de la civilización, mientras que la Microbiología fue introducida en el siglo XVII con el descubrimiento del microscopio. Sin embargo, no fue hasta el siglo XIX cuando la Biología se unificó, una vez que los científicos descubrieron coincidencias en todos los seres vivos y decidieron estudiarlos como un conjunto. Algunos desarrollos clave en la ciencia de la Biología fueron la genética, la Teoría de la Evolución de Charles Darwin con la llamada selección natural, la Teoría Microbiana de las Enfermedades Infecciosas y la aplicación de técnicas de Física y Química a nivel celular y molecular (Biofísica y Bioquímica, respectivamente).
La Biología moderna se divide en sub-disciplinas, según los tipos de organismo y la escala en el que se estudian. La Biología Molecular es el estudio de la Química fundamental de la vida, mientras que la Biología Celular tiene como objeto el examen de la célula, es decir, la unidad constructiva básica de toda la vida. A un nivel más elevado, está la Fisiología, que estudia la estructura interna del organismo.
Física
Efecto Meissner, un ejemplo de superconductividad.La Física incluye el estudio de los componentes fundamentales del Universo, las fuerzas e interacciones que ejercen entre sí y los resultados producidos por dichas interacciones. En general, la Física es considerada como una ciencia fundamental, estrechamente vinculada con la Matemática y la Lógica en la formulación y cuantificación de los principios.
El estudio de los principios del Universo tiene una larga historia y un gran trabajo deductivo, a partir de la observación y la experimentación. La formulación de las teorías sobre las leyes que gobiernan el Universo ha sido un objetivo central de la Física desde tiempos remotos, con la filosofía del empleo sistemático de experimentos cuantitativos de observación y prueba como fuente de verificación. La clave del desarrollo histórico de la Física incluye hitos como la Teoría de la Gravitación Universal y la mecánica clásica de Newton, la comprensión de la naturaleza de la electricidad y su relación con el magnetismo, la Teoría General de la Relatividad y la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein, el desarrollo de la termodinámica y el modelo de la mecánica cuántica, a los niveles de la Física atómica y subatómica.
El campo de la Física es extraordinariamente amplio, y puede incluir estudios tan diversos como la Mecánica Cuántica, la Física Teórica o la Óptica. La Física moderna se orienta a una especialización creciente, donde los investigadores tienden a enfocar áreas particulares más que a ser universalistas, como lo fueron Albert Einstein o Lev Landau, que trabajaron en una multiplicidad de áreas.
Geología
Intrusión de rocas ígneasLa Geología es un término que engloba a las ciencias relacionadas con el planeta Tierra, que incluyen la Geofísica, la Hidrología, la Meteorología, la Geografía Física, la Oceanografía y la Edafología.
Aunque la minería y las piedras preciosas han sido objeto del interés humano a lo largo de la historia de la civilización, su desarrollo científico dentro de la ciencia de la Geología no ocurrió hasta el siglo XVIII. El estudio de la Tierra, en especial, la Paleontología, floreció en el siglo XIX, y el crecimiento de otras disciplinas, como la Geofísica, en el siglo XX, con la Teoría de las Placas Tectónicas, en los años 60, que tuvo un impacto sobre las ciencias de la Tierra similar a la Teoría de la Evolución sobre la Biología.
La Geología está, en la actualidad, estrechamente ligada a la investigación climática y a las industrias minera y petrolera.
Química
Fórmula estructural de la molécula de cafeína.Constituyendo el estudio científico de la materia a escala atómica y molecular, la Química se ocupa principalmente de las agrupaciones supraatómicas, como son los gases, las moléculas, los cristales y los metales, estudiando su composición, propiedades estadísticas, transformaciones y reacciones. La Química también incluye la comprensión de las propiedades e interacciones de la materia a escala atómica. La mayoría de los procesos químicos pueden ser estudiados directamente en el laboratorio, usando una serie de técnicas a menudo bien establecidas, tanto de manipulación de materiales como de comprensión de los procesos subyacentes. Una aproximación alternativa es la proporcionada por las técnicas de modelado molecular, que extraen conclusiones de modelos computacionales. La Química es llamada a menudo "ciencia central", por su papel de conexión con las otras Ciencias Naturales.
La experimentación química tuvo su origen en la Alquimia, un sistema de creencias que combinaba esoterismo y experimentación física. La ciencia de la Química comenzó a desarrollarse a finales del siglo XVIII, con el trabajo de científicos notables como Robert Boyle, el descubridor de los gases, o Antoine Lavoisier, que descubrió la Ley de Conservación de la Masa. La sistematización se hizo patente con el descubrimiento de la Tabla Periódica de los Elementos y la introducción de la Teoría Atómica, cuando los investigadores desarrollaron una comprensión fundamental de los estados de la materia, los iones, los enlaces químicos y las reacciones químicas. Desde la primera mitad del siglo XIX, el desarrollo de la Química lleva aparejado la aparición y expansión de una industria química de gran relevancia en la economía y la calidad de vida actuales.
Ciencias cruzadas
Las diferencias entre las disciplinas de las Ciencias Naturales no siempre son marcadas, y estas "ciencias cruzadas" comparten un gran número de campos. La Física juega un papel significativo en las otras Ciencias Naturales, dando origen, por ejemplo, a la Astrofísica, la Geofísica, la Química Física y la Biofísica. Asimismo, la Química está representada por varios campos, como la Bioquímica, la Geoquímica y la Astroquímica.
Un ejemplo particular de disciplina científica que abarca múltiples Ciencias Naturales es la ciencia del medio ambiente. Esta materia estudia las interacciones de los componentes físicos, químicos y biológicos del medio, con particular atención a los efectos de la actividad humana y su impacto sobre la biodiversidad y la sostenibilidad. Esta ciencia también afecta a expertos de otros campos.
Una disciplina comparable a la anterior es la Oceanografía, que se relaciona con una amplia gama de disciplinas científicas. La Oceanografía se subdivide, a su vez, en otras disciplinas cruzadas, como la Biología Marina. Como el ecosistema marino es muy grande y diverso, la Biología Marina también se bifurca en muchas subdivisiones, incluyendo especializaciones en especies particulares.
Hay también un grupo de campos con disciplinas cruzadas en los que, por la naturaleza de los problemas que abarcan, hay fuertes corrientes contrarias a la especialización. Por otro lado, en algunos campos de aplicaciones integrales, los especialistas, en más de un campo, tienen un papel clave en el diálogo entre ellos. Tales campos integrales, por ejemplo, pueden incluir la Nanociencia, la Astrobiología y complejos sistemas informáticos.
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