El cielo

Nuestros sentidos nos sugieren que la Tierra es el centro del universo, el eje en torno al cual giran los cielos. Este punto de vista geocéntrico (centrado en la Tierra) era lo que casi todo el mundo creía hasta el Renacimiento europeo. Después de todo, es simple, lógica y aparentemente evidente. Además, la perspectiva geocéntrica reforzaba los sistemas filosóficos y religiosos que enseñaban el papel único del ser humano como foco central del cosmos. Sin embargo, la visión geocéntrica resulta ser errónea. Uno de los grandes temas de nuestra historia intelectual es el derrocamiento de la perspectiva geocéntrica. Echemos, pues, un vistazo a los pasos por los que reevaluamos el lugar de nuestro mundo en el orden cósmico.

La esfera celeste
Si vas de acampada o vives lejos de las luces de la ciudad, tu visión del cielo en una noche despejada es prácticamente idéntica a la que tenían las personas de todo el mundo antes de la invención del telescopio. Al mirar hacia arriba, tienes la impresión de que el cielo es una gran cúpula hueca en cuyo centro estás tú (figura 2.2), y que todas las estrellas están a la misma distancia de ti en la superficie de la cúpula. La parte superior de esa cúpula, el punto situado directamente sobre tu cabeza, se denomina cenit, y el punto en el que la cúpula se encuentra con la Tierra se denomina horizonte. Desde el mar o desde una pradera llana, es fácil ver el horizonte como un círculo que te rodea, pero desde la mayoría de los lugares donde vive la gente hoy en día, el horizonte está al menos parcialmente oculto por montañas, árboles, edificios o niebla tóxica.

Si te tumbas en un campo abierto y observas el cielo nocturno durante horas, como hacían habitualmente los antiguos pastores y viajeros, verás estrellas que salen por el horizonte oriental (igual que el Sol y la Luna), se desplazan por la bóveda celeste en el transcurso de la noche y se ponen por el horizonte occidental. Observando el cielo girar así noche tras noche, puedes llegar a hacerte a la idea de que la bóveda celeste es en realidad parte de una gran esfera que gira a tu alrededor, trayendo diferentes estrellas a la vista a medida que gira. Los primeros griegos consideraban el cielo como una esfera celeste (figura 2.3). Algunos pensaban que era una esfera de material cristalino transparente, con las estrellas incrustadas como pequeñas joyas.

Hoy sabemos que no es la esfera celeste la que gira según avanzan la noche y el día, sino el planeta en el que vivimos. Podemos pasar un palo imaginario por los polos norte y sur de la Tierra, que representan el eje de nuestro planeta. Como la Tierra gira sobre este eje cada 24 horas, vemos salir y ponerse el Sol, la Luna y las estrellas con la regularidad de un reloj. Hoy sabemos que estos objetos celestes no están realmente sobre una cúpula, sino a distancias muy variables de nosotros en el espacio. No obstante, a veces sigue siendo conveniente hablar de la bóveda o esfera celeste para ayudarnos a seguir la pista de los objetos en el cielo. Existe incluso un teatro especial, llamado planetario, en el que se proyecta una simulación de las estrellas y los planetas sobre una cúpula blanca.

Al girar la esfera celeste, los objetos que la componen mantienen sus posiciones entre sí. Una agrupación de estrellas como la Osa Mayor tiene la misma forma durante el transcurso de la noche, aunque gira con el cielo. Durante una sola noche, incluso los objetos que sabemos que tienen movimientos propios significativos, como los planetas cercanos, parecen fijos con respecto a las estrellas. Sólo los meteoros -breves "estrellas fugaces" que aparecen durante unos segundos- se mueven de forma apreciable con respecto a otros objetos de la esfera celeste. (Esto se debe a que no son estrellas en absoluto. Más bien son pequeños trozos de polvo cósmico que se queman al chocar con la atmósfera terrestre). El hecho de que toda la esfera celeste parezca girar sobre sí misma nos ayuda a establecer sistemas para saber qué cosas son visibles en el cielo y dónde se encuentran en un momento dado.

Polos celestes y ecuador celeste
Para ayudarnos a orientarnos en el cielo giratorio, los astrónomos utilizan un sistema que extiende los puntos del eje de la Tierra hacia el cielo. Imagina una línea que atraviesa la Tierra y une los polos norte y sur. Este es el eje de la Tierra, y la Tierra gira alrededor de esta línea. Si extendemos esta línea imaginaria hacia el exterior de la Tierra, los puntos en los que esta línea se cruza con la esfera celeste se denominan polo norte celeste y polo sur celeste. Cuando la Tierra gira sobre su eje, el cielo parece girar en sentido contrario alrededor de esos polos celestes (figura 2.4). También (en nuestra imaginación) situamos el ecuador de la Tierra en el cielo y lo llamamos ecuador celeste. Se encuentra a medio camino entre los polos celestes, igual que el ecuador terrestre se encuentra a medio camino entre los polos de nuestro planeta.

Imaginemos ahora cómo afecta a nuestra visión del cielo el hecho de viajar sobre distintas partes de la Tierra que gira. El movimiento aparente de la esfera celeste depende de tu latitud (posición al norte o al sur del ecuador). En primer lugar, fíjate en que el eje de la Tierra apunta a los polos celestes, por lo que estos dos puntos del cielo no parecen girar.

Si, por ejemplo, te situaras en el Polo Norte de la Tierra, verías el polo norte celeste sobre tu cabeza, en el cenit. El ecuador celeste, a 90° de los polos celestes, se situaría en el horizonte. Al observar las estrellas a lo largo de la noche, todas girarían alrededor del polo celeste, sin que ninguna saliera ni se pusiera. Sólo la mitad del cielo situada al norte del ecuador celeste es visible para un observador en el Polo Norte. Del mismo modo, un observador situado en el Polo Sur sólo vería la mitad sur del cielo.

En cambio, si estuvieras en el ecuador terrestre, verías pasar el ecuador celeste (que, al fin y al cabo, no es más que una "prolongación" del ecuador terrestre) por tu cenit. Los polos celestes, al estar a 90° del ecuador celeste, deben estar entonces en los puntos norte y sur de tu horizonte. Al girar el cielo, todas las estrellas salen y se ponen; se mueven en línea recta hacia arriba desde el lado este del horizonte y se ponen en línea recta hacia abajo en el lado oeste. Durante un período de 24 horas, todas las estrellas están sobre el horizonte exactamente la mitad del tiempo. (Por supuesto, durante algunas de esas horas, el Sol es demasiado brillante para que podamos verlas).

¿Qué vería un observador en las latitudes de Estados Unidos o Europa? Recordemos que no estamos ni en el polo ni en el ecuador de la Tierra, sino entre ambos. Para los habitantes de Estados Unidos y Europa continentales, el polo norte celeste no está ni encima de la Tierra ni en el horizonte, sino entre ambos. Aparece sobre el horizonte norte a una altura angular, o altitud, igual a la latitud del observador. En San Francisco, por ejemplo, donde la latitud es de 38° N, el polo norte celeste se encuentra a 38° por encima del horizonte norte.

Para un observador situado a 38° de latitud norte, el polo sur celeste está 38° por debajo del horizonte sur y, por tanto, nunca es visible. Al girar la Tierra, todo el cielo parece pivotar alrededor del polo norte celeste. Para este observador, las estrellas situadas a 38° del polo norte nunca pueden ponerse. Siempre están por encima del horizonte, de día y de noche. Esta parte del cielo se denomina zona circumpolar norte. Para los observadores del territorio continental de Estados Unidos, la Osa Mayor, la Osa Menor y Casiopea son ejemplos de grupos de estrellas de la zona circumpolar norte. Por otro lado, las estrellas situadas a 38° del polo sur celeste nunca salen. Esa parte del cielo es la zona circumpolar sur. Para la mayoría de los observadores estadounidenses, la Cruz del Sur se encuentra en esa zona. (No te preocupes si no estás familiarizado con los grupos estelares que acabamos de mencionar; más adelante los presentaremos de manera más formal).