martes, 18 de diciembre de 2012

Astrolabio, "la primera computadora popular del mundo".




Según una tradición árabe, el astrolabio lo inventó el astrónomo griego Claudio Ptolomeo en el siglo II d.C. Cuentan los musulmanes que iba Ptolomeo montado en un burro, absorto en la contemplación de su globo celeste (mapa del cielo en tres dimensiones). En eso, dejó caer el globo por descuido y el burro lo aplastó.

El globo se convirtió en un mapa celeste en dos dimensiones. Y eso es el astrolabio: un instrumento que muestra la bóveda celeste como un disco plano. "Astrolabio" quiere decir "portador de estrellas".

El astrolabio era al mismo tiempo un mapa del cielo, un compendio de conocimientos astronómicos y un instrumento para medir ángulos en el cielo.

 
 El nombre del Astrolabio proviene de la palabra griega "Astro", que significa estrella, y de la palabra Labio, "el que busca, por lo tanto, literalmente Astrolabio, podríamos traducirlo por "el encontrador de estrellas". Sin embargo, este instrumento tan antiguo y complejo tiene además otro tipo de aplicaciones, a saber: determinación de la hora del día o de la noche, mediante la observación del Sol o de un Astro sobre el horizonte, determinar la hora de salida de las estrellas, así como una aplicación astrológica de la que hablaremos más adelante. 
Las primeras notas que encontramos del desarrollo del Astrolabio se refieren al Centro de Investigaciones de Alejandría. 
Fue Hiparco, aproximadamente en el año 150 a.C., el primer Astrónomo que mediante la teoría de la proyección estereográfica diseñó lo que podríamos denominar el primer Astrolabio Planisférico.  

Claudio Tolomeo, en el 140 d.C., en su libro "Almagesto", desarrollaba un instrumento denominado "Astrolabon Organon", muy parecido a una esfera Armilar o buscador de estrellas en términos de coordenadas eclípticas. Otros textos importantes sobre el Astrolabio son los realizados por Juan de la escuela de Alejandría, hacia el 530 d.C. 
Y por Severus (650d.C). Destaca la obra del gran erudito judío Masha-Alla (850 d.C) por la influencia que tuvo sobre los cientificos europeos de siglos posteriores.  

A partir de la reconquista de Toledo por los Reyes Católicos, se abrió camino a la nueva ciencia a través de Europa. 
A mediados del siglo XIII Alfonso X El Sabio, de Castilla, creó la Escuela de traductores de Toledo, donde numerosas obras Islámicas fueron traducidas, sentándose las bases para la realización de unas nuevas tablas astronómicas. 
En Europa el Astrolabio llegó a ser instrumento de uso imprescindible para Astrónomos, Astrólogos y Agrimensores, hasta finales del siglo XVII en el que fue reemplazado por instrumentos más exactos (telescopio). En el mundo Arabe su uso se prolongó hasta el siglo XIX. 


Funcionamiento y partes
Se usaba midiendo la altura en grados respecto a los objetos en el horizonte, y mediante observación a través del mismo astrolabio se fijaba el objeto a medir, (como se hacia con las estrellas, cuando se navegaba en el mar), y según el angulo de posición y la escala del astrolabio, se obtenía desde la altura de un objeto a la distancia o la posición de alguien, mediante una carta de estrellas.


El astrolabio se basa en la proyección estereográfica de la esfera. En su forma original requería una placa de coordenadas de horizonte distinta para cada latitud, pero en el siglo XI el astrónomo al-Zarqallu, en al-Andalus, inventó una placa única que servía para todas las latitudes.
Está compuesto por un disco metálico que tiene grabada sobre el borde una circunferencia graduada de 0O a 360O; en una banda más interior, una circunferencia subdividida en las 24 horas del día; en la parte central, una proyección de la esfera celeste en un plano paralelo al ecuador.
Un segundo disco, denominado red, superpuesto al primero, sirve como mapa de las estrellas más brillantes, ya que está provisto de varios índices cada uno de los cuales indica la posición de una estrella y el nombre correspondiente. Aún superpuesta a la red hay una lanceta, llamada regla, cuya extremidad se superpone a las escalas graduadas.
En la parte posterior del instrumento hay una escala para medir los ángulos en grados y un brazo móvil para la señalización. Sujetando el astrolabio por el anillo, suspendido en posición vertical, y manipulando adecuadamente las diversas partes, pueden medirse la altura de las estrellas en el horizonte y la hora del lugar de observación.





En resumen, Las partes de un astrolabio son: la red, las placas, la matriz, el índice y la alidada.
LA RED es un esqueleto metálico en forma de disco que representa la región del cielo conocida como zodiaco y provisto de espolones que marcan la posición de algunas estrellas importantes. La red puede girar sobre las placas.
LAS PLACAS contienen información diversa: las posiciones de las estrellas, de los trópicos y del ecuador celeste, curvas horarias para saber a qué hora sale el sol en distintas fechas, una red de coordenadas celestes para ubicar los astros... El astrolabio venía equipado con varias placas graduadas para latitudes distintas porque el aspecto del cielo cambia con la latitud.
LA MATRIZ o "mater" es el armazón en el que van montadas las placas y la red. Consiste en una placa metálica con un reborde grueso remachado o soldado. El reborde puede llevar una escala graduada en grados (360°) o en horas (24 horas).
La parte posterior de la matriz se usaba para gravar escalas, calendarios, tablas, carátulas de reloj solar e información astronómica y astrológica.
EL ÍNDICE es un manecilla giratoria motada en el frente del instrumento.
Sirve para señalar posiciones de estrellas.
LA ALIDADA es una regla giratoria montada en el centro de la parte
posterior del astrolabio y del tamaño de su diámetro. Tiene una mirilla en
cada extremo para apuntarla hacia los astros y medir el ángulo que forman con el horizonte o con otros astros (para saber la hora y la latitud).

 El Astrolabio, como ya sabemos, es un instrumento para localizar las posiciones de los Astros, y una vez sabido esto, para calcular el tiempo Solar y Astral 
La primera función a realizar es la medida de la Altitud de una estrella sobre el horizonte; para ello suspenda el Astrolabio asiéndolo por la argolla y apunte a una estrella de primera magnitud a través de los orificios de las pínulas que se encuentran en la alidada; anótase el ángulo hallado sobre el limbo al punto extremo de la alidada. 
La estrella observada, por ejemplo, "ARTURO", se encuentra a 30 grados sobre el horizonte Oriental. Giramos la araña hasta que el punto indicador de "ARTURO" se sitúe sobre la Almucántara marcada a la altitud de 30 grados sobre el horizonte Oriental; en esta posición podremos resolver las siguientes cuestiones:   

Posición de los Astros
Sin modificar la posición de la araña podemos leer el acimut verdadero de "ARTURO", además de la altitud y acimut del resto de los Astros que estén sobre la línea del horizonte.  Cálculo del Tiempo
En la misma posición podemos leer el tiempo Astral. Hagamos girar la regla hasta que indique el primer punto Aries, situado en el círculo eclíptico; la punta de la misma marcará el tiempo Astral sobre el círculo graduado o Limbo de la Madre.   
Tiempo Solar
Para obtener el tiempo Solar volveremos al dorso del Astrolabio consultando el calendario de doble escala. 
Sitúe la alidada en la fecha correcta de la escala de meses y anote el signo zodiacal correspondiente; esto le indicará la posición del Sol en ese día en el círculo eclíptico ; vuelva a la cara del Astrolabio y sitúe la regla en el mismo, sin que la araña cambie se posición original. La punta de la regla marcará la hora solar en el Limbo de la Madre del Astrolabio.   
Hora Solar
Midamos la altura del Sol mediante la alidada; anotemos los grados de altitud conociendo la posición del Sol en el eclíptico (véase punto C); haga girar la araña hasta hacer coincidir la altitud medida y la posición del Sol en el eclíptico con la almucántara correcta; el extremo de la regla le dará la hora solar.   
Salida y ocaso del Astro Rey
Manteniendo la posición del Sol en el eclíptico se coloca éste sobre el horizonte Oriental y Occidental (salida y ocaso), se sitúa la regla coincidiendo con es posición y se lee la hora en el Limbo del Astrolabio.   
La Luna y los Planetas
Para encontrar la posición de la Luna y los Planetas necesitaremos de la ayuda de un "ALMANAQUE NAUTICO". 
La hora angular Greenwich (G.H.A.) se da en el primer punto de Aries, los planetas, el Sol y la Luna para cada hora del año. Para localizar la Luna cualquier planeta busque el G.H.A. del planeta para el día y la hora, reste el G.H.A. Aries y le dará el ángulo horario Sidéreo (S.H.A.) del planeta. 
Sitúe la Araña de forma que el primer punto de Aries quede en línea con uno de los 0 grados del Limbo del Astrolabio, mida en grados en el sentido de las agujas del reloj el S.H.A. del planeta, coloque la regla en este punto y marque la posición en el borde exterior del círculo eclíptico. 
Una vez situados la Luna el Sol y los planetas sobre el círculo eclíptico podremos encontrar el signo del zodíaco ascendente saliendo por encima del horizonte Oriental del Astrolabio de cada uno de los planetas, y el signo descendente se encuentra bajando en el horizonte Occidental. Podríamos de esta manera, y con el uso del Almanaque, determinar en qué casa se encontrarían los planetas si supiéramos el momento exacto del nacimiento de un niño.   
Uso del cuadrado de la sombra
Este está situado en el dorso de la Madre. Fue utilizado por los agrimensores para resolver problemas de madidas. 
Tome el Astrolabio por la argolla, enfile la Alidada al punto del cual queremos conocer la altura. Observe qué trazo del cuadrado es cortado por la Alidada, por ejemplo el 9, deducirá que la misma es de 9/12 partes de la distancia a la que usted se encuentra del objeto que desea medir. 
  



Algunas ideas interesantísimas que Tom plantea en su corta charla de este vídeo, las resumo a continuación:
  • Muchas veces suponemos que a medida que la tecnología avanza, nos hacemos más inteligentes, más listos y más conectados al mundo. Tom demuestra que esto en algunas ocasiones es una simple ilusión y para ello usa el ejemplo del astrolabio.
  • El astrolabio es hoy un elemento totalmente desconocido, pero en el siglo XIII era el "gadget" del momento.
  • El astrolabio fue la primera computadora popular del mundo.
  • El astrolabio es un "modelo del firmamento, del cielo".
  • En el siglo XIII si uno era un niño educado no solo sabía manejar un astrolabio sino que sabía hacer uno.
  • Una réplica de astrolabio, como el que le prestaron para la exposición de la Universidad de Oxford, puede costar tres MacBooks Pro. Pero un astrolabio auténtico "costaría lo mismo que una casa, más las casas de al lado, más las casas de la acera de enfrente, añadiendo una escuela y, tal vez, una iglesia".
  • Con un cálculo a través del astrolabio, puedes saber la hora. Por supuesto resulta más fácil hacerlo mirando el iPhone, pero la diferencia es que con el astrolabio, se tiene en las manos el plano del firmamento, con toda la información que esto conlleva: por dónde sale el Sol, hacia dónde se mueve, a qué hora sale, a qué hora se oculta.
  • El astrolabio nos permite conectarnos con el cielo nocturno para ver lo visible y lo invisible.
  • ¿Cuántas prestaciones tiene un astrolabio? 300, 400, hay un libro que habla de más de mil.
  • La ciudad de Bagdad fue medida con un astrolabio.
  • Un astrolabio permite medir distancias, conocer la altitud de un objeto, saber la hora, medir la longitud, establecer los eclipses, calcular las medidas de un edificio, las direcciones cardinales, la posición de los planetas, etc.
  • El astrolabio tiene más de 2 mil años de historia y los hay de todos los tipos. Pero lo que verdaderamente tiene en común es que son hermosas obras de arte, una combinación entre armonía y precisión simplemente asombrosa y admirable.
  • El astrolabio debe inspirarnos a entender cómo era de ingeniosos nuestros antepasados.
  • Toda tecnología avanza y con esto ganamos precisión y exactitud, pero perdemos una percepción de lo que es el cielo...
  • Conocer tu relación con el cielo es el centro de la verdadera respuesta a "qué hora es".
  • Los astrolabios nos devuelven a la percepción sutil de cómo las cosas encajan entre sí. Y de cómo nosotros encajamos con el mundo.




 A través de la historia se han construido muchos tipos de astrolabios, pero el más es el ASTROLABIO PLANISFERICO, en el que la esfera celeste se proyecta sobre el plano del ecuador. Usos típicos del astrolabio incluyen encontrar el tiempo durante el día o la noche, encontrar el tiempo de un evento celeste, como el amanecer o la puesta del sol, y como una referencia de las posiciones celestes.  

El astrolabio no es un instrumento de navegación, pero se han desarrollado adaptaciones simplificadas de éste, como el ASTROLABIO DE MARINERO o el CUADRANTE NÁUTICO. Con estos instrumentos se mide la altura de las estrellas sobre el horizonte, dato necesario para calcular la latitud geográfica del lugar, por lo que era utilizado en alta mar.

El Astrolabio de Marinero es un anillo de metal graduado (en grados, ya que las alturas en la esfera celeste se miden angularmente) con una guía rotatoria para "enfocar" o alinear con el sol o la estrella.

Instrucciones para construir un Cuadrante Náutico casero

Materiales:
una hoja de papel de 22 x 22 cm aprox.
transportador
compás
escuadra de al menos 20 cm
un pedazo de cartón de 25 x 25 cm aprox.
una cuerda fina de 30 centímetros de largo
una plomada pequeña (puede ser un aro de metal o plástico pesado)
un sorbete o pajita de plástico (si no es descartable mejor)
pegamento (plasticola) y cinta adhesiva de papel
tijeras o cúter

Ejecución:
1. Usando la escuadra y el compás realizar el siguiente dibujo en la hoja de papel. (fig.1) 

Fig. 1

 
2. Con transportador y regla marcar los ángulos sobre el borde circular. A los efectos de esta experiencia es suficiente marcar cada 5º. (fig.2) 
Fig. 2

3. Pegar con plasticola el dibujo al cartón dejando 2 cm de distancia entre los bordes rectos del papel y el cartón. Dejar secar. (fig.3) 



Fig. 3 4. Con la punta de la tijera realizar un orificio pequeño justo en el vértice de la figura. (fig.3a) 

5. Cortar por la línea punteada siguiendo el borde circular de la figura. (fig.3b)

6. Pegar el sorbete a la parte superior usando la cinta adhesiva. (fig.4) 
 Fig. 4

 
7. Atar la plomada a a un extremo de la cuerda. El otro extremo pasarlo por el orificio en el cartón. Hacer un nudo o atar a un palito para que se sostenga. (fig.5) Fig. 5

 
8. ¡Ya tenemos el astrolabio terminado! (fig.6)
Fig. 6



¿Cómo usar el astrolabio?

El astrolabio sirve para medir la altura angular (se mide en grados de arco) de los objetos sobre el horizonte.

Fig. 7

Para medir se enfoca a través del sorbete el objeto (por ejemplo una estrella o un planeta), en ese momento otra persona lee el número que la cuerda señala en la escala del astrolabio. Esa es la altura del objeto. (fig.7)

Medir la latitud:

Este astrolabio se puede usar para calcular la latitud geográfica del lugar donde nos encontramos, para ello necesitamos:

- reconocer alguna estrella en el cielo
- conocer la declinación de esa estrella
La declinación es un dato fijo para cada estrella y estos valores se encuentran en tablas. En este texto se proporcionan las declinaciones de algunas de las estrellas más fáciles de reconocer en el cielo.
- una brújula
- nuestro astrolabio

Estrella Constelación a la que pertenece Declinación
Sirio Can Mayor -16º
Aldebaran Tauro +17º
Antares Escorpio -26º
Rigel (alfa del centauro) Centauro -61º

Usando la brújula determinar el Norte y el Sur, imaginarse una línea que pasa por el cielo uniendo esos puntos cardinales y que pasa por arriba de nuestra cabeza (esta línea imaginaria se llama meridiano superior del lugar). Con el astrolabio medir la altura de la estrella elegida justo cuando está pasando por esa línea.

Si es difícil determinar donde esta la línea imaginaria se puede tomar la medición así: se enfoca la estrella asegurándose de que el sorbete esté alineado con las agujas de la brújula. Si esto no ocurre es porque la estrella no está pasando por el meridiano superior del lugar.

Otra forma: cuando la estrella está pasando por el meridiano superior del lugar es cuando su altitud sobre el horizonte es máxima. Entonces: si la estrella se está acercando al meridiano (no sabemos bien donde está pero lo intuimos por los puntos cardinales) comenzamos a medir su altitud, y repetimos la medición cada 5 minutos. El valor de la altitud va a ir aumentando en cada nueva medición hasta que en un momento va a disminuir, luego, nos quedamos con el anteúltimo valor, que es el máximo.

Una vez medida la altura de la estrella se hace la siguiente cuenta (respetando el signo de la declinación; la altura medida es siempre positiva):

Latitud del lugar = (altura medida de la estrella) + (declinación de la estrella) - 90º
si estás en el hemisferio sur

Latitud del lugar = 90º - (altura medida de la estrella) + (declinación de la estrella)
si estás en el hemisferio norte

Medir la altura del Sol:

¡¡¡ IMPORTANTE !!!

Para medir la altura del sol NO se debe bajo ninguna circunstancia, en ningún momento, enfocarlo poniendo el ojo en el sorbete, esto causa severos daños a la vista.

¡No mirar el Sol a través del sorbete!

Para medir la altura del Sol se apunta el astrolabio hacia el Sol y en el otro extremo, en lugar de poner el ojo, se sostiene una hoja de papel a una cierta distancia, de modo que el astrolabio haga una sombra sobre ella. Cuando se logra que la sombra del astrolabio esté perfectamente alineada entonces se lee la altura.

Fig. 8

Variación de la altura del sol durante el año

Experiencia:
Medir la altura del sol cada dos semanas siempre a la misma hora. Anotar los datos en una tabla con las fechas. Esta experiencia resulta de gran valor si se realiza a lo largo de un año.
¿Hay variación en la altura del sol durante el año?
¿Las diferencias tienen algo que ver con las estaciones del año?




Fuente:
 http://www.goma2.com
 http://www.nimbar.net
 http://astrolabio.com.co
 http://www.taringa.net

 







































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