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Mecánica celeste

Mecánica celeste
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Concepto:Rama de la astronomía y la mecánica que tiene por objeto el estudio de los movimientos de los cuerpos en virtud de los efectos gravitatorios que ejercen sobre él otros cuerpos celestes

La Mecánica celeste es una rama de la astronomía y la mecánica que tiene por objeto el estudio de los movimientos de los cuerpos en virtud de los efectos gravitatorios que ejercen sobre él otros cuerpos celestes. Se aplican los principios de la física conocidos como mecánica clásica Ley de la Gravitación Universal de Isaac Newton). Estudia el movimiento de dos cuerpos, conocido como problema de Kepler, el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites y el cálculo de las órbitas de cometas y asteroides. Es la ciencia que estudia el movimiento y las mutuas atracciones gravitacionales de los cuerpos celestes en el espacio.

Origen

Su nacimiento se puede hacer coincidir con la publicación por parte de Isaac Newton (1624.1727) de sus Principio, es decir con la formulación de la teoría de la gravitación universal. Continuadores de esta ciencia fueron, en el siglo XVIII, el físico y matemático suizo Euler, que realizó cálculos precisos sobre el movimiento de la Luna, de los planetas mayores y de los cometas, y el francés Alexis Claude Clairaut que calculó el efecto perturbador de los planetas sobre el Cometa Halley. En el siglo siguiente, el descubrimiento más importante debido a la mecánica celeste es, sin lugar a duda, la localización del planeta Neptuno a partir de las perturbaciones medidas sobre Urano. El cálculo fue realizado independientemente por los científicos J.C. Adams y U. Leverner.

El desarrollo moderno de la mecánica celeste permite el cálculo de las trayectorias de las sondas para la exploración del Sistema Solar. Gracias a la ayuda de los ordenadores ha sido posible aprovechar el paso de las sondas junto a los planetas para obtener fantásticas aceleraciones y desviaciones de ruta, que han llevado a las sondas mismas a citas sucesivas con otros cuerpos celestes.

Descubrimiento

Marie Curie

Quien observa el cielo con un mínimo de asiduidad muy pronto se encuentra con que hay astros que al paso de unos días describen trayectorias irregulares, que además recorren a velocidad variable, dando incluso lugar a inversiones de movimiento, si bien temporalmente. En el siglo VI el filósofo jónico Anaxímenes de Mileto los llamó Planetas (los errantes), término que permaneció en uso desde entonces para diferenciarlos de las Estrella. Las primeras ideas claras sobre el movimiento de los planetas las dio Eudoxio (408 - 355 a.c). Su sistema consistía en esferas cristalinas concéntricas, que con sus movimientos regulares reproducían los movimientos planetarios, para los movimientos del Sol se requerían tres; para la Luna tres; cuatro para cada uno de los planetas conocidos, y una parte del cielo estrellado; en total veintisiete.

Aristóteles modificó el sistema de Eudoxio transformándolo en un compacto modelo mecánico, que para dar cuenta de los movimientos planetarios requería de cincuenta y cinco esferas; en ambos sistemas la tierra ocupa el centro. Aristarco de Samos fue el primero en formular la Teoría heliocéntrica, este astrónomo trabajó del 310 al 230 a.c y ya Arquímedes el más genial de los matemáticos de la antigüedad; que vivió del 287 al 212, nos relata que “Aristarco escribió un tratado acerca de ciertas hipótesis de que las estrellas fijas y el sol permanecían inmóviles y que la tierra giraba alrededor del sol según una circunferencia, encontrándose el sol en el centro de la órbita". Hiparco astrónomo griego trabajó en la isla de Rodas, fue el recopilador del catálogo que ha llegado hasta nuestros días a través de Ptolomeo en su Almagesto.

Ptolomeo en el siglo segundo de nuestra era, efectuó la revisión de Hiparco y recopiló antiguas observaciones de eclipses. Pero caóticamente preservó la teoría geocéntrica, donde se supone que los planetas en conjunto con el sol giran alrededor de la tierra en un período de un año, describiendo órbitas circulares o deferentes. Además, los cinco planetas describen órbitas con movimiento uniforme sobre el deferente. Como colapso de la astronomía, la iglesia apoyó el sistema de Ptolomeo, por unos 1200 años hasta que en 1543 un clérigo polaco llamado Copérnico propuso un sistema donde los planetas giran en órbitas circulares alrededor del sol, Copérnico señalo a Aristarco como inspirador de la obra mientras que la iglesia católica no se hizo esperar, Copérnico recibió el ejemplar impreso en su lecho de muerte en 1550, en 1600 un astrónomo de nombre Giordano Bruno condenado a la hoguera por apoyar las ideas de Copérnico y en 1616 su obra fue puesta entre las heréticas.

Aportes de científicos

Nicolás Copérnico

Nicolás Copérnico formuló una teoría en la que los cuerpos no giraban alrededor de la Tierra, sino alrededor del Sol. Además apuntó que la gravedad era el mecanismo responsable del movimiento de los planetas.

Galileo

Galileo Galilei inventó el primer telescopio y realizó las primeras observaciones planetarias. Galileo descubrió que todos los objetos caen a una misma velocidad e independientemente de su masa.

Newton

La ley de gravitación universal de Isaac Newton afirma que cada par de partículas del universo se atraen mutuamente. La fuerza de atracción de dos cuerpos es directamente proporcional a cada masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Einstein

Albert Einstein resolvió Por qué la gravedad provocaba el movimiento de los planetas. En su teoría general de la relatividad resolvió la ecuación propuesta por Newton. La gravedad se producía por una curvatura en el espacio-tiempo. Su principio de equivalencia explica la gravedad como la caída libre de un objeto hacia otro. Una órbita es realmente una línea recta. Un objeto que cae hacia otro, está viajando en línea recta a través del espacio-tiempo. Sin embargo, la curvatura del tiempo dobla su trayectoria en una órbita cerrada y al mismo tiempo, el espacio provoca que se curve sobre sí mismo. La distancia entre dos puntos es precisamente ese espacio de curvatura. Einstein afirmaba que no se podía hablar de tiempo y espacio por separado, sino insertado dentro de un mismo concepto. Un objeto con mayor masa tendrá mayor gravedad. La masa no sólo deforma el espacio sino también el tiempo.

Fuentes