DESCUBRIMIENTO DE NEPTUNO

Durante el siglo 19, las observaciones de las posiciones de Urano se notaban en discrepancia con las efemérides predichas. Dos matemáticos, un Francés, Urbain Leverrier, y un Inglés, John Couch Adams, analizaron estas pequeñas desviaciones de las posiciones predichas asumiendo que eran debidas a la atracción gravitacional de otro, desconocido, planeta. Adams y Leverrier trabajaron independientemente, y ambos predijeron la presencia de un nuevo planeta, en substancialmente el mismo lugar en el cielo.
Leverrier tuvo la buena fortuna de comunicar sus predicciones a Johann Galle en Berlín, quién buscó y encontró a Neptuno en 1846. Adams había intentado interesar al Astrónomo Real, Airy, en sus cálculos, pero, debido a un choque de personalidades, Airy no consideró importante el trabajo de Adams. Él sugirió que Adams debería pedir a Challis, en Cambridge, emprender una búsqueda. Challis utilizó el telescopio Northumberland, que está todavía en Cambridge, para buscar el nuevo planeta. De hecho, Challis observó a Neptuno, pero, como estaba comprometido en una búsqueda sistemática en una gran área del cielo, y buscaba cambios en la posición de alguno de los objetos que había registrado, no notó el hecho de que uno de los objetos más brillantes en el campo de búsqueda mostraba un pequeño disco, y era de hecho Neptuno.
Inicialmente a Leverrier se le dio el crédito por la predicción, y sólo fue algunos años más tarde cuando Adams recibió el crédito conjunto por el primer descubrimiento predicho de un nuevo planeta en el Sistema Solar.

TELESCOPIO DE GALILEO: IMPORTANCIA Y BENEFICIOS

IMPORTANCIA PARA EL ESTUDIO DE LOS ASTROS LA UTILIZACIÓN DEL TELESCOPIO

La importancia del telescopio de Galileo se basa en que gracias a su utilización se descubrió que: el Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.

BENEFICIOS DEL TELESCOPIO: PRUEBAS QUE VALIDAN LA TEORÍA HELIOCÉNTRICA.

En mayo de 1609, Galileo recibe de París una carta del francés Jacques Badovere, uno de sus antiguos alumnos, quien le confirma un rumor insistente: la existencia de un telescopio que permite ver los objetos lejanos.Fabricado en Holanda, este telescopio habría permitido ya ver estrellas invisibles a simple vista. Con esta única descripción, Galileo construye su primer telescopio. Al contrario que el telescopio holandés, éste no deforma los objetos y los aumenta 6 veces, o sea el doble que su oponente. También es el único de la época que consigue obtener una imagen derecha gracias a la utilización de una lente divergente en el ocular.Este invento marca un giro en la vida de Galileo.

El 21 de agosto, apenas terminado su segundo telescopio (aumenta ocho o nueve veces), lo presenta al Senado de Venecia. Los espectadores quedan entusiasmados: ante sus ojos, Murano, situado a 2 km y medio, parece estar a 300 m solamente.
Galileo ofrece su instrumento y lega los derechos a la República de Venecia, muy interesada por las aplicaciones militares del objeto.
Tiempo después, Galileo continuó desarrollando su telescopio. Fabrica un instrumento que aumenta veinte veces. Emplea tiempo para volver su telescopio hacia el cielo. Rápidamente, observando las fases de la Luna, descubre que este astro no es perfecto como lo quería la teoría aristotélica. La física aristotélica, que poseía autoridad en esa época, distinguía dos mundos:

• El mundo «sublunar», que comprende la Tierra y todo lo que se encuentra entre la Tierra y la Luna; en este mundo todo es imperfecto y cambiante;
• El mundo «supralunar», que comienza en la Luna y se extiende más allá. En esta zona, no existen más que formas geométricas perfectas (esferas) y movimientos regulares inmutables (circulares).

Galileo, por su parte, observó una zona transitoria entre la sombra y la luz, el terminador, que no era para nada regular, lo que por consiguiente invalidaba la teoría aristotélica y afirma la existencia de montañas en la Luna. Galileo incluso estima su altura en 7000 metros, más que la montaña más alta conocida en la época.

Estos fueron sólo unos de los primeros aportes que Galileo logró gracias al perfeccionamiento del telescopio. Cabe destacar que el mismo permitió grandes descubrimientos a lo largo de la historia, y contribuyó de una manera muy importante al estudio de los astros en la época.

En relación a su defensa de la Teoría heliocéntrica, Galileo siempre se basó en datos extraídos de observaciones experimentales que demostraban la validez de sus argumentos. Las pruebas de carácter experimental, publicadas por él mismo de su argumentación son las siguientes:

• MONTAÑAS EN LA LUNA: Fue el primer descubrimiento de Galileo con ayuda del telescopio. Con él refuta la tesis aristotélica de que los cielos son perfectos, y en particular la Luna una esfera lisa e inmutable. Frente a eso, Galileo presenta numerosos dibujos de sus observaciones, e incluso estimaciones de la altura de montañas, si bien errados por realizar estimaciones incorrectas de la distancia de la Luna.

• NUEVAS ESTRELLAS: Fue el segundo descubrimiento de Galileo. Observó que el número de estrellas visibles con el telescopio se duplicaba. Además, no aumentaban de tamaño, cosa que sí ocurría con los planetas, el Sol y la Luna. Esta imposibilidad de aumentar el tamaño era una prueba de la hipótesis de Copérnico sobre la existencia de un enorme hueco entre Saturno y las estrellas fijas.

• SATÉLITES DE JÚPITER: Probablemente el descubrimiento más famoso de Galileo. Lo realizó el 7 de enero de 1610, y provocó una conmoción en toda Europa. Cristóbal Clavio, astrónomo del Colegio Romano de los jesuitas, afirmó: “Todo el sistema de los cielos ha quedado destruido y debe arreglarse”. Era una importante prueba de que no todos los cuerpos celestes giraban en torno a La Tierra, pues ahí había cuatro planetas (en la concepción de planetas que entonces se concebía, que incluía la Luna y el Sol) que lo hacían en torno a Júpiter.

• MANCHAS SOLARES (PRIMERA PRUEBA):  Otro descubrimiento que refutaba la perfección de los cielos fue la observación de manchas en el Sol que tuvo lugar a finales de 1610 en Roma, si bien demoró su publicación hasta 1612. El jesuita Cristopher Shcneider, bajo el pseudónimo de Padre Apelles, se atribuye su descubrimiento e inicia una agria polémica argumentando que son planetoides que están entre el Sol y la Tierra. Por el contrario, Galileo demuestra, con la ayuda de la teoría matemática de los versenos, que están en la superficie del Sol. Además, hace otro importante descubrimiento al mostrar que el Sol está en rotación, lo que sugiere que también la Tierra podría estarlo.

• LAS FASES DE VENUS: Esta prueba es un magnífico ejemplo de aplicación del método científico, que Galileo usó por primera vez. La observación la hizo en 1610, aunque demoró su publicación hasta El Ensayador, aparecido en 1623, si bien para asegurar su autoría hizo circular un criptograma, anunciándolo de forma cifrada. Observó las fases, junto a una variación de tamaño, que son sólo compatibles con el hecho de que Venus gire alrededor del Sol, ya que presenta su menor tamaño cuando se encuentra en fase llena y el mayor, cuando se encuentra en la nueva; es decir, cuando está entre el Sol y la Tierra. Esta prueba refuta completamente el sistema de Ptolomeo, que se volvió insostenible. A los jesuitas del Colegio Romano sólo les quedaba la opción de aceptar el sistema copernicano o buscar otra alternativa, lo que hicieron refugiándose en el sistema de Tycho Brahe, dándole una aceptación que hasta entonces nunca había tenido.

• ARGUMENTO DE MAREAS: Es un argumento brillante y propio del genio de Galileo, sin embargo, es el único de los que presenta que estaba equivocado. Según Galileo, la rotación de la Tierra, al moverse ésta en su traslación alrededor del Sol, hace que los puntos situados en la superficie de la Tierra sufran aceleraciones y desaceleraciones cada 12 horas, que serían las causantes de las mareas. En esencia, el argumento es correcto, y esta fuerza existe en realidad, si bien su intensidad es muchísimo menor que la que Galileo calcula, y no es la causa de las mareas. El error proviene del desconocimiento de datos importantes como la distancia al Sol y la velocidad de la Tierra. Si bien estaba equivocado, Galileo desacreditó completamente la teoría del origen lunar de estas fuerzas por falta de explicación de su naturaleza, y del problema de explicación de la marea alta cuando la Luna está en sentido contrario, pues alega que la fuerza sería atractiva y repulsiva a la vez. Sería necesario esperar hasta Newton para resolver este problema, explicando el origen de la fuerza. Pero, aún equivocada, situada en su contexto, la tesis de Galileo presentaba menos problemas y era más plausible en su explicación de las mareas.

• MANCHAS SOLARES (SEGUNDA PRUEBA): Nuevamente, Galileo retoma el argumento de las manchas solares, convirtiéndolo en un poderoso argumento contra el sistema de Tycho Brahe, el único refugio que quedaba a los geocentristas. Galileo presenta la observación de que el eje de rotación del Sol está inclinado, lo que hace que la rotación de las manchas solares presente una variación estacional, un “bamboleo” en el giro de las mismas. Si bien los movimientos de las manchas se pueden atribuir al Sol o a la Tierra, pues geométricamente esto es equivalente, resulta que no es así físicamente, pues es necesario tener en cuenta las fuerzas que los producen. Si es la Tierra la que se mueve, Galileo indica que basta una explicación con movimientos inerciales: la Tierra en traslación, y el Sol en rotación. Por el contrario, si sólo se mueve el Sol, es necesario que éste esté realizando dos movimientos distintos a la vez, en torno también a dos ejes distintos, generados por motores sin ninguna plausabilidad física. Este argumento vuelve a ser una nueva prueba, junto a las fases de Venus, de carácter positivo y experimental que muestra el movimiento de la Tierra.

BRAHE

TICHO BRAHE fue el último de los grandes astrónomos observadores de la era previa a la invención del telescopio. El 24 de agosto de 1563, mientras estudiaba en Leipzig, ocurrió una conjunción de Júpiter y Saturno, suceso predicho por las tablas astronómicas existentes. Sin embargo, Tycho se dio cuenta de que todas las predicciones sobre la fecha de la conjunción estaban equivocadas en días o incluso meses. Este hecho tuvo una gran influencia sobre él. Brahe se percató de la necesidad de compilar nuevas y precisas observaciones planetarias que le permitieran realizar tablas más exactas.

Durante su carrera científica persiguió con ahínco este objetivo. Así desarrolló nuevos instrumentos astronómicos. Con ellos fue capaz de realizar un preciso catálogo estelar de más de 1000 estrellas cuyas posiciones midió con una precisión muy superior a la alcanzada hasta entonces (777 de ellas con una precisión muy elevada). Las mejores medidas de Tycho alcanzaban precisiones de medio minuto de arco. Estas medidas le permitieron mostrar que los cometas no eran fenómenos meteorológicos sino objetos más allá de la Tierra. Desde entonces sus instrumentos científicos se copiaron ampliamente en Europa.
Tycho fue el primer astrónomo en percibir la refracción de la luz, elaborar una completa tabla y corregir sus medidas astronómicas de este efecto.
Tras la muerte de Brahe las medidas sobre la posición de los planetas pasaron a posesión de Kepler, y las medidas del movimiento de Marte, en particular de su movimiento retrógrado, fueron esenciales para que pudiera formular las tres leyes que rigen el movimiento de los planetas. Posteriormente, estas leyes sirvieron de base a la Ley de la Gravitación Universal de Newton. 

SISTEMAS: BRAHE, PTOLOMEO Y COPÉRNICO

SISTEMA DE BRAHE

SISTEMA DE COPÉRNICO

SISTEMA DE PTOLOMEO

Podemos observar claramente en las imágenes que en los tres sistemas varían las ubicaciones del Sol, la Luna y el planeta Tierra. A continuación, un esquema realizado en clases:

REFLEXIÓN...

Einstein dijo "los trabajos de Kepler muestran que el conocimiento no puede derivarúnicamente de la experiencia. Es necesaria la comparación de lo que el espíritu ha concebido con lo que ha observado.."

Reflexionando, todo trabajo (en este caso realizado por Kepler) no da los frutos deseados y satisfactorios si no se acompañan la experiencia, el estudio y las observaciones con la intuición del investigador. Es decir, tiene que establecerse una unión entre todos estos aspectos para que la investigación pueda llevarse a cabo y tenga resultados positivos.

COPÉRNICO

LAS IDEAS PRINCIPALES DE SU TEORÍA ERAN:

• Los movimientos celestes son uniformes, eternos, y circulares o compuestos de diversos ciclos (epiciclos).
• El centro del universo se encuentra cerca del Sol.
• Orbitando alrededor del Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno. (Aún no se conocían Urano y Neptuno.)
• Las estrellas son objetos distantes que permanecen fijos y por lo tanto no orbitan alrededor del Sol.
• La Tierra tiene tres movimientos: la rotación diaria, la revolución anual, y la inclinación anual de su eje. 
• El movimiento retrógrado de los planetas es explicado por el movimiento de la Tierra.
• La distancia de la Tierra al Sol es pequeña comparada con la distancia a las estrellas. 

 IDEAS DE COPÉRNICO
Poner en tela de juicio que el hombre está en el centro del Universo para contemplarlo significa ir en contra del más grande de los ideales: el de la contemplación por parte del hombre de la majestuosidad de los cielos hechos por Dios. La importancia de la obra de Copérnico es ser una obra revolucionaria, precursora de grandes cambios científicos. Dicho carácter revolucionario no está sólo en sus escritos sino en poner en marcha unos caminos que romperán las barreras del pensamiento. No debemos olvidar que la obra de Copérnico sigue ligada al Mundo Antiguo, ya que ciertas premisas platónicas siguen vigentes en su pensamiento como los dos grandes principios de uniformidad y circularidad. Sin embargo con su obra se afianza otra gran idea propia de la modernidad: la naturaleza va perdiendo su carácter teológico, el hombre ya no es el centro del universo, sino que Copérnico le desplaza a una posición móvil, como la de cualquier otro planeta. A partir de Copérnico se desencadena la idea de que el hombre ahora está gobernado por su Razón, que será la facultad del ser humano que hace que tome parte en el ordenamiento del Universo. Así el hombre pasa a ser un ser autónomo que basa dicha autonomía en su capacidad de raciocinio. La razón humana puede ahora apoderarse de la Naturaleza: dominarla y controlarla. Así el hombre deja de ser el centro físico del Universo para convertirse en el centro racional del Universo. A partir de ahora nos enfrentamos al mundo, no contemplándolo, sino construyendo hipótesis a través de las capacidades del hombre, que contrastadas con la naturaleza se podrán dar por válidas o no.
Llegamos a la conclusión de que la idea principal de Copérnico fue la de conservar las ideas y principios de la Antigüedad pero con otra hipótesis: la del movimiento de la Tierra. Ptolomeo sólo ofrece una caja de herramientas para resolver problemas, mientras que Copérnico unirá todos esos problemas para dar una configuración completa del Sistema Planetario: un Universo finito y cerrado pero con las estrellas infinitamente alejadas, idea que daría pie a que sus sucesores planteasen la idea de un Universo infinito. Por eso insistimos en que la importancia fundamental de Copérnico no fueron sus ideas en sí, sino lo que estas significaron para abrir pico paso a los descubrimientos astronómicos posteriores.

PTOLOMEO Y EL UNIVERSO

Su aportación fundamental fue su modelo del Universo: creía que la Tierra estaba inmóvil y ocupaba el centro del Universo, y que el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas giraban a su alrededor. A pesar de ello, mediante el modelo del epicilco-deferente, cuya invención se atribuye a Apolonio, trató de resolver geométricamente los dos grandes problemas del movimiento planetario:

• La retrogradación de los planetas y su aumento de brillo mientras retrogradan
• La distinta duración de las revoluciones siderales

Sus teorías astronómicas geocéntricas tuvieron gran éxito e influyeron en el pensamiento de astrónomos y matemáticos hasta el siglo XVI.

TEORÍA DE LOS EPICICLOS
El epiciclo (del griego, sobre el ciclo) era el modelo geométrico ideado para explicar las variaciones de velocidad y dirección (retrogradación) del movimiento aparente de los planetas. Fue diseñado por Apolonio de Perge a finales del siglo tercero a. C. En él se basaría el astrónomo Claudio Ptolomeo para elaborar su versión de la teoría geocéntrica.

ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA PLANETARIO DE PTOLOMEO

El planeta se mueve sobre el epiciclo (circunferencia pequeña de trazos), cuyo centro a su vez se mueve sobre el deferente (circunferencia grande de trazos).
El centro del deferente es X, pero el movimiento angular del epiciclo es aparentemente acorde sólo respecto al punto (·) que es el ecuante.
El deferente es el recorrido circular que describe el centro del epiciclo.
El ecuante es el punto en torno al cual se mueve el planeta en su trayectoria, aparentemente.
Para explicar la irregularidad del movimiento de los planetas, Ptolomeo afirmaba que si desde la Tierra la velocidad planetaria no parece ser regular, sí lo era desde el punto ecuante. 

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR

CONTRIBUCIONES DE LOS ANTIGUOS SABIOS AL ORIGEN DEL MUNDO

ANAXIMANDRO (570 a.C)
Afirma que la tierra es cilíndrica, tres veces más ancha que profunda y únicamente con la parte superior habitada; esta Tierra está aislada en el espacio. El cielo es una esfera en el centro de la cual se sostiene, sin soportes, nuestro cilindro. Los astros pertenecen a ruedas tubulares opacas que contienen fuego y en las cuales, en ciertos puntos, un agujero deja ver ese fuego. Esas ruedas giran alrededor del cilindro terrestre: Primera noción del círculo en cosmología. Los eclipses y las fases de la Luna resultan de la obturación de sus respectivos agujeros. Además, las estrellas estaban más cerca de la Luna y el Sol.

HERÁCLIDES (500 a.C)
Le atribuye al Sol el tamaño de un pie humano y ve en él una antorcha divina que nace y muere cada día. Al mismo tiempo, hace girar sobre sí misma en 24 horas mientras que el cielo está en reposo.

TALES (600 a.C) 
Atribuye forma esférica a la Tierra y a todos los astros del cielo, considerando a nuestro planeta un cuerpo de segunda importancia que no está en reposo en el centro del universo.

ANAXÁGORAS (450 a.C) 
Dice que los planetas y la Luna son cuerpos sólidos como la Tierra, lanzados al espacio como proyectiles; da la teoría exacta de los eclipses de Luna por inmersión en la sombra de la Tierra: primera teoría de un fenómeno astronómico por una relación entre los astros.

FILOLAO (410 a.C) 
Dice que el centro del mundo está ocupado por un cierto “fuego”; el Sol gira en un año en torno a ese fuego central en una órbita más lejana. Alrededor del fuego, rota un planeta desconocido: la “Anti-Tierra”, luego viene la Tierra, describiendo un círculo alrededor del fuego en 24 horas, pero volviendo siempre la misma cara al exterior. Más lejos coloca a la Luna, al Sol y luego a los planetas en el siguiente orden: Venus, Mercurio, Marte, Júpiter y Saturno.

HERÁCLIDES DEL PONTO (375 a.C) 
Dice que la tierra gira sobre sí misma en 24 horas mientras que el cielo está en reposo. También señaló que Venus gira alrededor del Sol y en torno a la Tierra, reafirmando que a veces, Venus se halla más cerca y otras más lejos de nosotros.

DIFERENCIAS: MODELO GEOCÉNTRICO Y HELIOCÉNTRICO

La teoría geocéntrica es una antigua teoría que coloca la Tierra en el centro del universo, y los astros, incluido el Sol, girando alrededor de la Tierra (geo: Tierra; centrismo: agrupado). Creer que la Tierra es el centro del universo es la opinión obvia de quien no se plantea hallar una solución a los problemas que presentan los movimientos de los cuerpos celestes, esto es, los movimientos de los planetas. El geocentrismo estuvo vigente en las más remotas civilizaciones. Por ejemplo, en Babilonia era ésta la visión del universo. La misma estuvo en vigor hasta el siglo XVI cuando fue reemplazada por la teoría heliocéntrica, que, a diferencia de la geocéntrica, es el modelo astronómico que sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa. 

FUERZA DE GRAVEDAD

NEWTON Y LA GRAVEDAD

 SIR ISAAC NEWTON (25 de diciembre de 1642 JU – 20 de marzo de 1727 JU; 4 de enerode 1643 GR – 31 de marzo de 1727 GR) fue un físico, filósofo, teólogo, inventor,alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obraOpticks) y el desarrollo del cálculo matemático.

Newton comparte con Leibniz el crédito por el desarrollo del cálculo integral y diferencial, que utilizó para formular sus leyes de la física. También contribuyó en otras áreas de la matemática, desarrollando el teorema del binomio y las fórmulas de Newton-Cotes.

Entre sus hallazgos científicos se encuentran el descubrimiento de que el espectro de color que se observa cuando la luz blanca pasa por un prisma es inherente a esa luz, en lugar de provenir del prisma (como había sido postulado por Roger Bacon en el siglo XIII); su argumentación sobre la posibilidad de que la luz estuviera compuesta por partículas; su desarrollo de una ley de convección térmica, que describe la tasa de enfriamiento de los objetos expuestos al aire; sus estudios sobre la velocidad del sonido en el aire; y su propuesta de una teoría sobre el origen de las estrellas. Fue también un pionero de la mecánica de fluidos, estableciendo una ley sobre la viscosidad.

Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El matemático y físico matemático Joseph Louis Lagrange (1736–1813), dijo que "Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo."

LA FUERZA GRAVITATORIA

Con una simple ley, Newton dio a entender los fenómenos físicos más importantes del universo observable, explicando las tres leyes de Kepler. Sin embargo, la gravitación universal es mucho más que fuerza dirgida hacia el Sol. Es también un efecto de los planetas sobre el Sol y sobre todos los objetos del Universo. Newton intuyó fácilmente a partir de su tercera ley de la dinámica que si un objeto atrae a un segundo objeto, este segundo también atrae al primero con la misma fuerza. Newton se percató de que el movimiento de los cuerpos celestes no podía ser regular. Afirmó: "los planetas ni se mueven exactamente en eclipses, ni giran dos veces según la misma órbita". Para Newton, ferviente religioso, la estabilidad de las órbitas se los planetas implicaba reajustes continuos sobre sus trayectorias impuestas por el poder divino.

LOS TELESCOPIOS

TELESCOPIO REFRACTOR

El tipo de telescopio astronómico más sencillo tiene dos lentes. Ambas son convexas; es decir, más gruesas en el centro que en los extremos. La lente más cercana al objeto se llama objetivo. La luz de una fuente distante pasa por esta lente y llega a un foco como una imagen "‘real" e invertida dentro del tubo del telescopio. La lente del ocular aumenta la imagen formada por el objetivo.

TELESCOPIO REFLECTOR

En un telescopio astronómico, la imagen "‘virtual" formada por el ocular queda invertida.
Utiliza un espejo cóncavo grande y pesado, en vez de lentes, para recolectar y enfocar la luz. Se mira a través del ocular situado a un lado del tubo, cerca del extremo superior. La luz de objetos lejanos como las estrellas entran en el tubo del telescopio en rayos paralelos, que se reflejan en el espejo cóncavo hacia un espejo plano diagonal que refleja la luz a través de una abertura en un lado del tubo del telescopio a una lente del ocular.

TELESCOPIO CATADIÓPTICO

 También se les llama telescopios complejos.
  Utilizan lentes y espejos. El objetivo es un espejo cóncavo pero en la abertura hay una lente correctora que sostiene además un espejo secundario. El tubo es ancho y corto, el ocular va situado en el extremo posterior a la lente.

RADIOTELESCOPIO

Es un conjunto de aparatos utilizados para el estudio del universo por medio de la captación de radiaciones electromagnéticas provenientes de cuerpos celestes como el Sol, las estrellas, y otros fenómenos estelares. Los radiotelescopios poseen una antena parabólica en forma de plato que capta las señales de radio procedentes del espacio cósmico. Estas señales son conducidas a un receptor para ser descifradas y por medio de computadoras obtener la imagen de los cuerpos y fenómenos cósmicos.

ESPEJOS Y LENTES

LAS LENTES

Son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva.

Las lentes más comunes están basadas en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente (lente positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.

En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias, cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, y se curva en su trayectoria.

LOS ESPEJOS

Son superficies pulidas en la que al incidir la luz, se reflejan siguiendo las leyes de la reflexión.

El ejemplo más sencillo es el espejo plano. En este último, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente en conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. La imagen resulta derecha pero invertida en el eje normal al espejo.

También existen espejos cóncavos y espejos convexos. En un espejo cóncavo cuya superficie forma un paraboloide de revolución, todos los rayos que inciden paralelos al eje del espejo, se reflejan pasando por el foco, y los que inciden pasando por el foco, se reflejan paralelos al eje.

Los espejos son objetos que reflejan casi toda la luz que choca contra su superficie debido a este fenómeno podemos observar nuestra imagen en ellos.

INSTITUCIONES ASTRONÓMICAS DE LA ARGENTINA

OBSERVATORIO ASTRONÓMICO MUNICIPAL DE MERCEDES 

ASPECTOS INSTITUCIONALES

• Fue fundado en 1974.
• Se puso en funcionamiento 4 años después, en 1978.
• Lleva el nombre de su primer fundador y directos "Ángel Di Palma".
• En 1993 fallece Ángel Di Palma y asume Miguel Laurenti.
• En el 2007 el observatorio es trasladado a una zona rural para tener mejor calidad del cielo. Al aproximarse la celebración de los 30 años del Observatorio el 15 de agosto de 2008, se organizaron diferentes actividades que continuaron con las desarroladas en el año 2009, declarado por las Naciones Unidas como año internacional de la astronomía. El 7 de noviembre de 2011, fue la inauguración de las nuevas instalaciones.
• Es una institución de servicios (observación científica y divulgación).
• Depende de la Municipalidad de Mercedes, técnica y financieramente.
• Una importante relación, fue la establecida con la IAFE (Instituto de Astronomía y Física del espacio) que apoyó un fotómetro fotoeléctrico.

INSTRUMENTAL QUE POSEEN:

• Telescopio reflector Cassegrain clásico.
• Un fotómetro fotoeléctrico UBV.
• All sky imager.

EQUIPOS PROFESIONALES

• Miguel de Laurenti (director).
• Carlos Massa (auxiliar).
• Personal para electrónica y óptica que no son fijos.
• Interesados en ciencias.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

• Calendarios, meteoros, conjunciones y ocultaciones, posiciones de estrellas brillantes, y de planetas, eclipses, etc.
• Selección de estrellas dobles.
• Constantes y datos, posiciones esfeméricas astronómicas.

ACTIVIDADES A DESARROLLAR

• Dos cursos que se dictan, los cuales son libres, para adolescentes, adultos y gratuitos.

Inicio: mediados de marzo de cada año, salvo que se dicten los talleres en su lugar.
Duración: aproximadamente 4 meses (14 clases, más las observaciones necesarias).
Horario y lugar: a determinar, prácticas en el observatorio astronómico.
Este curso teórico-práctico provee los conocimientos básicos para observar el cielo y comprender los cambios que ocurren en él. Su PROGRAMA es el siguiente:
-Iniciación a la astronomía.
-Astronomía clásica.
-Astrofísica.

• Se dictan cursos en instituciones educativas.
• 100 horas de astronomía: es un proyecto que se realizó para el año internacional de la astronomía a nivel global que consiste en realizar diversas actividades en los distintos observatorios de diferentes países.

ACTIVIDADES DE ATENCIÓN AL PÚBLICO EN EL OBSERVATORIO: viernes, 20 a 23 horas. El cielo debe estar despejado. No se aconseja la observación en noches de Luna llena.
OBSERVACIONES EN ABRIL DE 2012: Marte, Cúmulos abiertos y la Luna.

NUEVO EQUIPO
Se instaló en el telescopio una cámara guiadora SBIG SG-4, complementando a la cámara de imágenes STL-11000 nuevamente en funcionamiento tras su reparación.

OBSERVATORIO ASTRONÓMICO DE RÍO GRANDE

ASPECTOS INSTITUCIONALES

• Inicia sus actividades en 1974, desde entonces ha contribuído a el monitoreo de la rotación de la Tierra, el movimiento del polo y la mejora de catálogos estelares del hemisferio sur.
• En 1999 crean una estación sismológica (La Despedida, DSPA).
• En el 2003 otra en Termas de Río Valdez (TRVA).
• En el 2006 otra en Bahía el Torito (BETA).
• En el 2007 crearon una nueva estación astronómica en Tierra del Fuego en la Isla Grande.
• Desarrollo un programa geodesia satelitaria destinado a solucionar problemas regionales.
• Depende técnica y financieramente de varias entidades (CONICET), universidad nacional de La Plata, etc.

INSTRUMENTAL QUE POSEEN:

• Sensor.
• PC- laptop.
• Potencial: panel solar, baterías de 12 v.

EQUIPO DE PROFESIONALES:

• Responsable de EARG: José Luis Hormaechea.
• El resto del personal se ocupa de la estación sismológica.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

• Viajes de investigación a distintos destinos.

            OBSERVATORIO ASTRONÓMICO AMPIMPA

ASPECTOS INSTITUCIONALES

• Se encuentra a 10 km de Amaicha del Valle, sobre la RP 307, a 2560 m de altura. Fue fundado en 1985 para estudiar el Cometa Halley en su último paso por la Tierra. Está emplazado en un balcón natural al valle Santa María, enfrentando las sierras de Quilmes o del Cajón, y mirando simultáneamente a las provincias de Tucumán, Catamarca y Salta. Las características geográficas brindan un cielo diáfano, en forma casi permanente, sin poución ambiental ni contaminación lumínica, lo que permite la realización de observaciones en condiciones óptimas. Es el único en su tipo en la región del Norte Argentino.
• Actualmente se desarrollan actividades educativas, realizando campamentos científicos. El director de la institución se llama Alberto Mansilla.

INSTRUMENTAL QUE POSEEN

• STelescopio principal: reflector Newtoniano de 250 mm de apertura F/10. Ubicado dentro de la cúpula. A su vez disponen de otros dos telescopios: un Schmidt-Newtoniano de 200 mm (LXD-55), y un reflector Cassegrain de 200 mm F/14.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y ACTIVIDADES QUE DESARROLLAN

• Campamentos: científicos para contingentes escolares y científicos internacionales para docentes.

Son proyectos reconocidos ampliamente a nivel local y nacional, que cuenta con el Auspicio del Ministerio de Educación de la Nación, cuyos objetivos principales son:

• Estimular la comprensión y el uso del método científico, como una valiosa herramienta de la cual se puede apropiar para entender y adaptarse mejor al mundo actual.
• Ayudar a descubrir, aprender y aplicar nuevas ESTRATEGIAS DE COLONIZACIÓN DEL CONOCIMIENTO para abordar racional, eficaz y eficientemente otros tipos de aprendizajes, en forma autónoma.
• Participar en acrtividades y talleres interdisciplinarios diseñados con los recursos didácticos, científicos y tecnológicos apropiados para "aprender" a "aprender".
• Comprender y usar el método científico, entendiéndolo como una valiosa herramienta de la cual se puede apropiar para entender y adaptarse mejor al mundo actual.
• Descubrirse a sí mismos como individuos capaces de intervenir en la realidad que los rodea y modifica positivamente.
• Comprender que la adquisición de conocimiento siempre va a exigir un esfuerzo y el trabajo.
• Valorar la tarea científica, donde el trabajo, el orden, la paciencia, la perseverancia y la honestidad intelectual son los pilares sobre los cuales se apoya la creatividad, el ingenio y la originalidad.
• Reconocer al importancia del cuidado y preservación del Medio Ambiente y de las complejas relaciones de los ecosistemas, a partir del estudio "in situ" de Selvas, Bosques, Praderas y Montes que conforman las Yungas y el Monte Serrano.
• Disfrutar de una vivencia y convivencia sana, en contacto con la Naturaleza en un ambiente propicio para el desarrollo intelectual, social y afectivo.
• Conocer y disfrutar de formas de alimentación sanas y variadas de acuerdo a las recomendaciones de la OMS para niños y jóvenes.
• Durante los campamentos realizan diferentes talleres de ciencia relacionados con Arqueología, Geología, Astronomía, Energía Solar, etc. 
• También diseñan y construyen un modelo de cohete que es lanzado el último día de campamento. Caminatas en senderos temáticos.

PROGRAMAS DE VISITAS CORTAS PARA CONTINGENTES ESCOLARES
OBSERVACIONES SOLARES: desde las 09 hasta las 17 horas.
PROGRAMAS EDUCATIVOS COMO:

• Observaciones nocturnas.
• Noche de observatorio.
• Día completo en el observatorio.
• Día libre en observatorio.
• Dos días en el observatorio, Micro campamento científico.
• Visita diurna.

           OBSERVATORIO ASTRONÓMICO PIERRE AÜGER

ASPECTOS INSTITUCIONALES
UBICACIÓN DEL OBSERVATORIO: El proyecto Pierre Aüger comenzó como un taller de 30 meses el 30 de enero de 1995. Durante el taller, un grupo central de alrededor de 10 científicos trabajaron en el Fermilab. El Observatorio Pierre Auger está emplazado en el hemisferio sur, en los departamentos de Malargüe y San Rafael, provincia de Mendoza, República Argentina. El observatorio consiste en un arreglo de 1600 detectores de superficie, distanciados a 1,5 km entre si y cubriendo una superficie total de 3000 km2. Éstos se complementan con un conjunto de 24 telescopios de fluorescencia de alta sensibilidad, que en las noches despejadas y sin luna observan la atmósfera para detectar la tenue luz ultravioleta que producen las cascadas de rayos cósmicos al atravesar el aire. Alrededor de 500 científicos de casi 100 instituciones de 18 países participan en este desafío científico. Los países participantes son: Alemania, Argentina, Australia, Brasil, Croacia, Eslovenia, España, Estados Unidos, Francia, Italia, México, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumania y Vietnam.

DATOS TÉCNICOS

OBJETIVO: determinar la naturaleza, energía y lugar de origen de los rayos cósmicos con energías superiores a los 10^18eV, para comprender mejor el universo que nos rodea.

EQUIPOS DE PROFESIONALES

• TIPO DE OBSERVATORIO: "híbrido", consiste en un arreglo de detectores de superficie y un sistema de telescopios de fluorescencia atmosférica para la observación de cascadas de partículas secundarias.
• ESTADÍSTICA: Unos 30 eventos por año con energías a 10^20 eV; determinar su valor es uno de los principales objetivos de este observatorio.
• SITIO DE DESPLAZAMIENTO: Malargüe y San Rafael, Mendoza, Argentina.
• DETECTORES DE SUPERFICIE:  Área cubierta: 3000 km2. Cantidad de detectores: 1600. Distancia entre detectores: 1,5 km. Tipo de detectores: Cherenkov, con 1200 litros de agua purificada y 3 tubos fotomultiplicadores cada uno.

INSTRUMENTAL QUE POSEEN

• DETECTORES DE FLUORESCENCIA: En lugar de detectar las partículas de la lluvia cósmica al llegar a la superficie terrestre, el observatorio de fluorescencia registra el paso de la cascada por la atmósfera. Para detectar la fluorescencia hay 4 edificios de telescopios en la periferia del arreglo de superficie llamados: Los Leones, Coihueco, Los Morados y Loma Amarilla, abarcando cada uno un ángulo de 180° con 6 telescopios que observan un ángulo de 30° cada uno.
• DETECTORES DE SUPERFICIE: El detector de superficie, llamado también el "arreglo de superficie" consiste en un conjunto de 1600 detectores individuales. La distancia entre estos detectores es de 1500 metros, con lo que abarcan una superficie de 3000 km2. La distancia entre los detectores fue escogida de forma que un chubasco atmosférico de energía superior a los 5x10^18 eV, que al llegar a la superficie de la Tierra tiene una extensión de unos 5-10 km. y llegue a activar al menos 4 o 5 detectores.
• TELESCOPIO LIDAR: Junto a cada uno de los edificios de fluorescencia, se encuentra instalado el Telescopio LIDAR (Light Detection and Ranging). La finalidad de este instrumento es medir la opacidad de la atmósfera debido a la presencia de aerosoles (partículas como hielo, polvo, humo, etc) o cobertura de delgadas capas de nubes en los estratos superiores de la atmósfera.

PERSONAL

• GERENTE DE SITIO: Gualberto Ávila.
• SECRETARIA: Rosa Pacheco.
• ÁREA CONTABLE: Adriana Cuartara.
• COORDINADOR DE OPERACIONES CIENTÍFICAS DE LOS DETECTORES DE FLUORESCENCIA: Julio Rodriguez Martino.
• OBSERVAR DETECTORES DE FLUORESCENCIA: Leandro Gómez.
• SOPORTE DETECTORES DE FLUORESCENCIA: Marcos Cerda.
• SISTEMA DE MONITOREOS: Jorge Rodriguez.
• DIVULGACIÓN CIENTÍFICA: Analía Cáceres.
• COORDINADOR DE OPERACIONES CIENTÍFICAS DE LOS DETECTORES DE SUPERFICIE: Miguel Salvadores.
• MANTENIMIENTO DETECTORES SUPERFICIE: Raúl Vidal y Pedro Barraza.
• BASE DE DATOS SD: Jésica Velázquez.
• ELECTRÓNICO DETECTORES DE SUPERFICIE: Oscar Saez, Mauro Gajardo, Juan Pablo Góngora.
• ADMINISTRACIÓN DE SISTEMAS DE CÓMPUTOS: Ruben Squartini y Fernando Contreras.
• PROYECTO AERA "AUGER ENGINEERING RADIO ARRAY": Gabriel Zarza.
• SEGURIDAD Y SALUD: José Luis Escalona.
• MANTENIMIENTO Y SERVICIOS GENERALES: Ricardo Perez, Mario Rodriguez, Roberto Moyano, Javier Salinas, Juan Blanco, Jorge Alcalde, Alexis Rodriguez e Ivan Muñoz.
• MAESTRANZA: Estela Mansilla e Isabel Farías.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

Los proyectos tienen como objetivo identificar la fuente desconocida de los rayos cósmicos de más alta energía que llegan a la atmósfera. El grupo de diseño recibió apoyo del Fermilab, la Asociación para la Investigación en Universidades y la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, UNESCO y la Fundacion Grainger.

LISTA DE PROYECTOS

• HEAT: permite detectar los rayos cósmicos con energías 10 veces más bajas (101 eV), utilizando telescopios de fluorescencia similares a los de Auger, pero que observan la atmósfera a mayores alturas. Se trata de 3 telescopios de fluorescencia instalados en Cerro Coihueco.
• AERA: es un novedoso sistema de antenas para medir las tenues y breves señales de radio (en el rango de frecuencis de decenas de MHz) que se producen en las cascadas atmosféricas producidas por rayos cósmicos de ulltra energía. Para ello utiliza un arreglo de decenas de antenas convencionales, con una electrónica de procesamiento de señales desarrolladas para este fin.
• AMIGA (AUGER MUONS AND INFILL FOR THE GROUND ARRAY): tiene como objetivo ampliar el rango de Auger, para observar rayos cósmicos de energías menores, hasta 10^17 eV, para estudiar la transición de rayos cósmicos galácticos (de mas baja energía) a extragalácticos (de más alta energía).
• BATATA: permitirá estudiar rayos cósmicos de energías entre 10^17 y 10^18 eV. Estas energías son un orden de magnitud menor que las energías para las cuales fue diseñado el Observatorio Pierre Auger.
• AMBER (AIR-SHOWER MI-CROWAVE BREMSSTRAHLUNG RADIOMETER): intentará detectar ondas electromagnéticas, en el rango de las miroondas, producidas por las cascadas de partículas generadas por rayos cósmicos de muy alta energía. Consiste en una antena de 2,5 metros de diámetro, instalada en el cerro Coihueco, en el mes de mayo de 2011. Se encuentra en las cercanías de uno de los edificios de fluorescencia del Observatorio Augery y del proyecto HEAT.

ACTIVIDADES QUE DESARROLLAN

Este observatorio además de realizar las observaciones e investigaciones ya mencionadas, cuenta con visitas generales (estas duran una hora y misma consiste en contar el trabajo, funcionamiento y actualidad del observatorio a través de presentaciones y videos) y visitas escolares (fuera del horario normal del turista, son gratuitas y tienen presentaciones desde niveles iniciales hasta universidades).



         INSTITUTO ARGENTINO DE RADIOASTRONOMÍA

ASPECTOS INSTITUCIONALES

• NOMBRE: Instituto Argentino de Radioastronomía (LAR).
• DEPENDENCIA: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CCT La Plata- COINICET).
• AUTORIDADES: DIRECTOR: Dr. E. Marcelo ARNAL VICEDIRECTOR: Dr. Gustavo E. Romero.

El 26 de marzo de 1996 se inauguró oficialmente el Instituto de Radioastronomía y desde entonces de investigación, divulgación, transferencia tecnológica y servicios. La radioastronomía en Argentina se inicia en 1958, cuando se instaló en la Facultad de Agronomía en la Universidad Nacional de Buenos Aires (UBA) un interfenómeno solar en 86 MHz y a su vez se creó la Comisión de Astrofísica y Radrioastronomía (CAR). Al crecer el interés y debido a la posición privilegiada del país, el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC), la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y la UBA deciden en 1962 crear el Instituto Argentino de Radioastronomía (LAR) cuyas funciones serían: promover y coordinar la investigación y desarrollo técnico de la radioastronomía y colaborar en la enseñanza. Científicos e ingenieros viajan al exterior para perfeccionar sus conocimientos y adquirir experiencia en técnicas de observación de la línea de 21cm. La "Camegie Institution of Washington" (CIW) colaboró enviando partes de la primera antena de 1420 MHz. Actualmente el IAR depende del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) de Argentina y se encuentra enclavado en el Parque Pereyra Iraola.

INSTRUMENTAL QUE POSEE

La actividad observacional del IAR se centra en el uso de dos radiotelescopios de disco simple y 30 metros de diámetro, que pueden funcionar con una variedad de receptores, que permiten realizar estudios de líneas espectrales como la de 21 cm, el contínuo de radio, y la polarización de la radiación recibida. El Instinto cuenta con dos antenas parabólicas de 30 cm de diámeto cada una. Cada reflector parabólico consiste de una estructura central de acero que soporta costillas de aluminio sobre las cuales se ajusta una malla de acero perforada. El peso aproximado de cada antena es de 30 toneladas.

RADIOTELESCOPIOS

Un radiotelescopio está formado por tres partes fundamentales: antena, receptor y sistema de adquisición y procesamiento de datos. El sistema de posicionamiento de la antena dirije la misma a la posición que se desea observar y el reflector principal de la antena recolecta la señal proveniente de esta zona. El receptor radioastronómico es el encargado de tomar la energía suministrada por la antena y de acondicionar la misma a niveles y frecuencias adecuadas para su registro. La adquisición y procesamiento de datos se realiza mediante un sistema de computación delicado.

Como todo observatorio, en el IAR se realizan diversas tareas de desarrollo y mantenimiento de los equipos utilizados para las observaciones radioastronómicas. El responsable general del área observatorio es el Ingeniero Juan José Larrate.

ELEQUIPOS DE PROFESIONALES
El personasl del IAR está formado por Investigadores Científicos y Becarios que pertenecesn a la Carrera del Investigador y los Profesionales, Técnicos y Artesanos perteneciente a la Carrera de Apoyo, del CONICET, asi como Pasantes y Profesionales de distintas áreas que brindan Servicios.


PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN
Las investigaciones científicas que se llevan a cabo en el IAR, abarcan diversas ramas de la Astrofísica teórica y observacional. En el Instituto funciona el Grupo GARRA y el Grupo de Estrellas Masivas y Medio Interestelar GEMMI, y se realizan actividades de divulgación y transferencia tecnológica, por ejemplo el desarrollo y construcción de las antenas de transmisión y recepción de datos para el satélite SAC-D (SAC-D). Por ejemplo: PROYECTO LLAMA: es un emprendimiento conjunto argentino-brasileño, cuya finalidad es la instalación y puesta en funcionamiento de una antena en el noreste de Argentina. Este telescopio, trabajará en una banda de frecuencias determinadas y contará con receptores extremadamente sensibles y sistemas de mando, control y procesamiento de datos.

ACTIVIDADES QUE DESARROLLAN
En la institución se llevan a cabo una variada gama de actividades que abarcan tareas propias del observatorio radioastronómico, investigación científica, de desarrollo instrumental, de transferencia de tecnología y tareas de divulgación. La mayoría de sus miembros profesionales también desarrollan actividades académicas de grado y postgrado en:

• Universidades Nacionales.
• Observatorios.
• Investigación: las investigaciones que se llevan a cabo en el IAR, abarcan diversas ramas de la Astrofísica teórica y observacional. Un aspecto muy importante a ser tenido en cuenta por los lectores de estas páginas, es que los proyectos de investigación específicos persiguen ciertos objetivos concretos. Las líneas de investigación que se desarrollan en el IAR no necesariamente se encuentran restringidas a aquellas que puedan realizarse solo con las observaciones que se obtengan con sus instrumentos.

TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA

En los primeros años de ésta década, y por causas diversas se inician en el IAR actividades en el área de Transferencia Tecnológica. Uno de los motivos fue la aplicación del "know-how" adquiriendo en el campo de la instrumentación radioastronómica, a la solución de necesidades concretas que surgían de otras áreas, especialmente las de comunicación y la espacial, del que hacer nacional. Inicialmente el Ingeniero Juan San, fue designado responsable de ésta incipiente actividad. En la actualidad esa función la desempeña el Ingeniero Juan José Larrate. La dinámica inherente a las actividades de transferencia ha permitido en el transcurso de sólo unos pocos años aglutinar en el IAR a numerosos profesionales jóvenes y estudiantes avanzados en diversas ramas de la Ingeniería.