La Astronomía

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Astronomía

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A continuación se examinará el significado.

¿Cómo se define? Concepto de Astronomía

Véase la definición de Astronomía en el diccionario.

Astronomía

Durante mucho tiempo, el hombre atribuyó a los astros un efecto sobrenatural sobre su propia existencia: se suponía que la posición de los planetas en el cielo o del Sol a lo largo del zodíaco, o incluso la fase de la Luna en el momento del nacimiento de un niño, marcaban su destino. De ahí el nacimiento de la astrología. A pesar de sus fundamentos irracionales y “anticientíficos”, la astronomía debe mucho a la astrología, ya que despertó un gran interés por los astros. Hasta el siglo XVII, todos los grandes astrónomos eran, más o menos, astrólogos.

La astronomía es una ciencia de observación, no una ciencia experimental como la física o la química. El astrónomo no puede actuar sobre el medio que estudia, sino que debe contentarse con observarlo desde fuera. Esto explica por qué el progreso de la astronomía, más que el de cualquier otra ciencia, está ligado al desarrollo de los instrumentos de observación. El primer problema al que se enfrentaron los astrónomos fue explicar los movimientos de los astros en la esfera celeste. Pero antes de interpretar estos movimientos, era necesario acumular pacientemente un número considerable de observaciones, que a menudo abarcaban varios siglos. ¿No fue este trabajo minucioso, preciso y aparentemente inútil el que permitió a Hiparco, ya en el siglo II a.C., descubrir el movimiento lento del eje de la Tierra (que produce la precesión de los equinoccios), comparando numerosas observaciones realizadas a lo largo de muchos años?

Esta continuidad de las observaciones es una de las particularidades de la astronomía, una ciencia cuya escala temporal es a menudo larga en comparación con la duración de la vida humana, e incluso de las civilizaciones. En astronomía, ninguna observación queda desfasada: a pesar de su falta de precisión en comparación con las observaciones actuales, las descripciones de los antiguos astrónomos siguen utilizándose hoy en día.

El deseo de verificar los resultados de la mecánica celeste -cuyo principal objetivo es describir el movimiento de objetos astronómicos como estrellas y planetas mediante teorías físicas y matemáticas- llevó a los astrónomos a mejorar sus instrumentos de observación. A su vez, los avances de la mecánica celeste revelaron los fallos de la mecánica clásica de Newton, dando lugar a la teoría de la relatividad general de Einstein.

Hasta principios del siglo XIX, la astronomía se centró casi exclusivamente en el estudio de los movimientos de las estrellas y, en el último periodo, en las causas de estos movimientos, pero prestó poca atención a la naturaleza de estos astros. Cuando los avances de la física permitieron estudiar las propiedades de las estrellas a distancia, y luego de otros objetos astronómicos, nació la astrofísica (inicialmente llamada astronomía física). Durante algunas décadas, la astrofísica se desarrolló independientemente de la antigua astronomía de posición y de la mecánica celeste, antes de que estas ramas se unieran. Hoy en día, probablemente sería más apropiado utilizar sólo el término astronomía, ya que apenas hay diferencias entre astronomía y astrofísica.

Desde principios del siglo XX, la astronomía experimentó un prodigioso desarrollo ligado a los espectaculares avances de la física y de los instrumentos de observación. La exploración directa del sistema solar y los satélites astronómicos se han sumado al ritmo de progreso de nuestro conocimiento del Universo, mientras que los ordenadores han permitido análisis y simulaciones digitales y un refinamiento en el tratamiento masivo de las observaciones que nunca antes habríamos podido soñar.

Probablemente no hay actividad humana que haya influido más en los grandes pensadores que la astronomía: los descubrimientos en este campo han tenido un profundo impacto en muchas doctrinas filosóficas y religiosas, tanto en la antigüedad como desde los tiempos modernos. Y aunque la importancia del hombre en el Universo se ha visto singularmente reducida por ello, la astronomía ha demostrado quizá, más que ninguna otra ciencia, el poder de su espíritu. Sin dejar de estar pegado a su planeta, el hombre ha logrado medir con precisión la distancia a estrellas extremadamente lejanas, determinar su naturaleza y composición química, e incluso abordar el problema del origen y la evolución del Universo en su conjunto.

Podemos estudiar la historia de la astronomía desde dos puntos de vista muy diferentes: podemos considerar la astronomía como una ciencia cuyo progreso puede seguirse a través de la mejora de los instrumentos y el descubrimiento de nuevas estrellas y nuevas leyes, o podemos estudiar cómo ha evolucionado a lo largo de los tiempos la concepción que el hombre tiene del Universo que le rodea. Adoptaremos aquí el primer punto de vista.

Los orígenes de la astronomía

Entre el 5000 y el 4000 a.C., las civilizaciones más antiguas de las que tenemos información ocupaban las fértiles llanuras de China, India, Egipto y Mesopotamia, pero fue probablemente en Mesopotamia, a orillas de los ríos Tigris y Éufrates, donde la observación de los astros desempeñó el papel más importante.

Hacia el año 3000 a.C., las ciudades sumerias del sur de Mesopotamia ya poseían una cultura muy desarrollada, que más tarde transmitieron a los babilonios, más al norte. Los sumerios fueron los inventores de la escritura cuneiforme. Las primeras tablillas que se conservan con referencias astronómicas datan de alrededor del año 1800 a.C., pero demuestran que la astronomía ya estaba en boga desde hacía mucho tiempo. Es posible reconstruir el calendario utilizado en aquella época y seguir los esfuerzos realizados para mejorarlo. Los sumerios y los babilonios utilizaban el calendario lunar, que facilitaba la identificación de los meses. Pero este mes lunar no es un simple submúltiplo del año solar, que marca el retorno de las estaciones: doce meses lunares no corresponden a un año, por lo que hay que insertar de vez en cuando un mes suplementario para corregir en la medida de lo posible la discrepancia entre el calendario y el ritmo de las estaciones. Tenemos pruebas de que en Babilonia se utilizaba un mes intercalar de este tipo.

También es cierto que la definición del calendario llevó al hombre a observar los astros. Los amaneceres y atardeceres heliacales de estrellas brillantes como Sirio -los momentos en que se hacen visibles al “salir” por la mañana antes de que aparezca el Sol y en que, por la tarde, desaparecen porque se “ponen” antes que el Sol- son buenos puntos de referencia para marcar los periodos del año. Se ha encontrado una lista de las numerosas constelaciones (grupos de estrellas) definidas por los babilonios, así como el primer esquema del zodíaco (las constelaciones por las que pasa el Sol durante el año). Independientemente, en la América precolombina se desarrolló una astronomía similar, pero mucho más tarde.

Para los pueblos antiguos, el cielo era mucho más que un objeto de curiosidad. La idea de colocar animales y seres míticos en el cielo para formar constelaciones se remonta a la prehistoria, y dista mucho de ser sólo una mnemotecnia para divisar las estrellas. Al hombre también le llamaba la atención la regularidad de los fenómenos celestes, el regreso constante del Sol, la alternancia regular de las estaciones y las fases de la Luna. Pero aún no concebían la existencia de leyes físicas naturales que rigieran el movimiento de los astros: atribuían esta regularidad a la acción de seres superiores. De ahí surgió el culto a estas divinidades, que en un principio se basaba en un sentimiento de temor y pretendía ganarse el favor de los cielos. Así, estas divinidades se identifican a menudo con los propios objetos: el Sol, que da su calor y su luz, es un dios favorable; la Luna se asocia con los poderes de la noche… Los principales acontecimientos astronómicos: la luna nueva, el comienzo de las estaciones, etc. – Los principales acontecimientos astronómicos -la luna nueva, el comienzo de las estaciones, etc.- se marcaban con ceremonias, de las que aún hoy quedan muchos vestigios. Además, los acontecimientos inesperados -cometas, bólidos, nuevas estrellas aún no conocidas como novas y supernovas, eclipses- se atribuían a la acción de los dioses.

Este culto a los objetos celestes llevó a atribuir a estos astros una influencia sobre el destino humano y dio origen a la astrología, que, con la posible excepción de los griegos, dominó la astronomía en todo el mundo hasta el Renacimiento. La astrología se desarrolló especialmente en Babilonia y Extremo Oriente. Los sacerdotes empezaron a estudiar el cielo con más detalle, añadiendo a sus observaciones del Sol y la Luna las de los planetas, que se mueven entre las estrellas.

Del mismo modo, las necesidades de la astrología condujeron a los primeros intentos de predecir los eclipses, lo que requería un estudio en profundidad de las observaciones antiguas. En Nínive, antigua ciudad mesopotámica, se ha encontrado un gran número de tablillas astronómicas, las más antiguas de las cuales deben datar del II milenio a.C.. Tratan de los movimientos de los planetas, reproducidos mediante sencillos modelos matemáticos. También hay tablas en las que se enumeran los eclipses pasados y se intenta predecir los futuros. Todas estas observaciones van acompañadas de profecías astrológicas, como la siguiente:

“En este día, el planeta Mercurio es visible. Cuando Mercurio sea visible en el mes de Kislou, habrá ladrones en el país”.

“Marte ha entrado en la constelación de Allul: esto no es un presagio”.

Se pueden encontrar profecías similares en Extremo Oriente, también relacionadas con los acontecimientos celestes excepcionales que los astrónomos-astrólogos se encargaban de vigilar.

A los griegos les correspondió despojar a la astronomía de estos residuos y transformarla en una verdadera ciencia.

La astronomía griega

Fue a orillas del Mediterráneo, en la península helénica, donde floreció la civilización más brillante de la Antigüedad. La historia griega se remonta ciertamente a más de mil años antes de nuestra era, pero sólo disponemos de documentos de segunda mano sobre estos tiempos remotos; no ha llegado hasta nosotros ningún escrito anterior al siglo IV a.C., y a veces es difícil rastrear, a través de los comentarios de sus sucesores, el pensamiento original de los primeros filósofos y científicos.

La escuela jónica

El primer gran nombre de la ciencia griega fue Tales (c. 625-547 a.C.), fundador de la escuela jónica, que floreció en Mileto, Asia Menor, y en la isla de Samos. Para él, la Tierra era un disco circular que flotaba como un trozo de madera en una especie de océano cuya sustancia era la fuente de todo y cuya evaporación daba lugar al aire. Anaximandro (c. 610-540 a.C.), discípulo de Tales, avanzó considerablemente al situar la Tierra, aislada en el espacio, en el centro del Universo, y hacer que las estrellas girasen a su alrededor en círculos de diferentes diámetros. Estimó las distancias entre estos astros, pero sin ninguna base científica, situando incluso las estrellas más cerca de nosotros que el Sol y la Luna.

Siglo y medio más tarde, la escuela jonia volvería a tener un ejemplo, esta vez de la mano de Anaxágoras (c. 500-428 a.C.), que tuvo la genial intuición de que los planetas y la Luna eran cuerpos sólidos similares a la Tierra que se lanzaban al espacio como proyectiles. De ahí dedujo la primera explicación precisa de los eclipses lunares, en los que la Luna se sumerge en la sombra de la Tierra.

Hacia finales del siglo VI a.C., en una época en la que florecía la escuela jónica, Pitágoras (c. 560-500 a.C.) fundó una nueva escuela en el sur de Italia, que prosperaría durante más de dos siglos. Para Pitágoras y sus discípulos, los números lo dominaban todo: el arte, la música y la ciencia. Esta necesidad de armonía mística llevó a Parménides (c. 515 – c. 440 a.C.) a suponer que la Tierra era esférica, porque la esfera “es el volumen más perfecto”. Sin embargo, la forma esférica de la Tierra no fue confirmada hasta más tarde por los viajeros que observaban el aspecto cambiante del cielo a medida que se desplazaban. Pero Parménides no tenía ideas más precisas sobre la posición de los planetas que sus predecesores.

Filolao (c. 470-385 a.C.) es sin duda el pitagórico más interesante para la astronomía. Sin embargo, no introdujo el Universo heliocéntrico (el Sol como centro del Universo), como a veces se afirma. Para él, el Sol era simplemente una estrella que giraba alrededor del fuego central donde Zeus estaba entronizado. Pero la Tierra también se hizo móvil, describiendo un círculo alrededor de este fuego en el transcurso de veinticuatro horas, siempre orientada hacia el mismo lado, donde se encuentra el Mediterráneo.

Estamos, pues, muy lejos de las cosmogonías primitivas de caldeos y egipcios. Todos los astros se reconocen ahora como cuerpos esféricos en movimiento. La Tierra no estaba necesariamente en el centro del Universo. Estos fueron los grandes descubrimientos de las escuelas jónica y pitagórica.

La escuela de Atenas

En el siglo IV a.C., Atenas tomó el relevo. Fue el gran siglo de la civilización griega, el siglo de Platón, Fidias, Esquilo, Sófocles, Eurípides, Sócrates y Aristóteles.

Platón (c. 428-347 a.C.) fue el fundador de la famosa Academia, pero su concepción del Mundo, con la Tierra inmóvil en su centro, no era nada nuevo. Sin embargo, si hemos de creer a Simplicio, Platón tuvo el mérito de sugerir a su alumno Eudoxis de Cnido (c. 400-355 a.C.) que el movimiento de los planetas debía representarse utilizando únicamente movimientos circulares y uniformes, “los únicos dignos de la perfección de los cuerpos celestes”.

El sistema de Eudoxo se basa en la condición de que sólo se utilizan los movimientos centrados en la Tierra. Los planetas, fijos en el ecuador de las esferas, son impulsados por la rotación uniforme de éstas en torno a polos a su vez móviles, situados en una esfera mayor que gira en torno a un eje distinto del anterior. Una tercera esfera giratoria impulsa también este eje. El movimiento de la Luna y del Sol se puede explicar eligiendo los ejes y las velocidades de rotación. Para explicar las irregularidades de los movimientos de los planetas, hay que añadir otra esfera para cada uno de ellos. Con la esfera de las estrellas, Eudox necesitaba veintisiete esferas, cuya naturaleza no se especificaba. Este sistema es imperfecto, pero ilustra el primer intento de representar el movimiento de los astros por medios puramente geométricos, y debe considerarse como el origen de todos los sistemas utilizados para predecir el movimiento de los astros hasta Copérnico.

Aristóteles (c. 385-322 a.C.) es más preciso y reflexiona sobre la naturaleza física de las esferas de Eudoxes y la razón de su movimiento. Pero esto sólo le llevó a complicar el sistema de su predecesor.

Un paso mucho más importante lo dio Heráclides del Ponto (c. 388-315 a.C.), que fue el primero en proponer la idea de hacer girar la Tierra sobre sí misma para explicar el movimiento de los astros. Se trataba de una hipótesis totalmente nueva, comparable en importancia a la de la esfericidad de la Tierra. Heráclides también parece haber tenido otra idea brillante y revolucionaria, la de hacer girar a Venus alrededor del Sol, y no de la Tierra, para explicar las variaciones de su brillo. Así, poco a poco, nuestro globo fue perdiendo su centralidad. Por esta razón, Heráclides puede considerarse el astrónomo más importante de la escuela ateniense.

Pero hacia el año 350 a.C., la antorcha pasó de Hellas (las provincias centrales de la antigua Grecia) al delta del Nilo. Fue aquí, en Alejandría, donde la cultura helénica sobreviviría y brillaría durante más de cinco siglos.

La escuela alejandrina

Aristarco de Samos (c. 310-230 a.C.) fue el primer gran astrónomo de la escuela alejandrina. También fue el precursor de Copérnico, que se adelantó diecisiete siglos a sus contemporáneos al afirmar que la Tierra, lejos de ser fija, no sólo gira sobre sí misma, como había propuesto Heráclides, sino que describe una órbita circular alrededor del Sol, que se convierte en el centro de todo movimiento. Esto explica la alternancia de las estaciones y simplifica considerablemente el sistema de esferas de Eudoxo. Desgraciadamente, la intuición de Aristarco no tuvo gran repercusión, y fue otra teoría, la de los epiciclos, la que iba a ser la gloria de la escuela alejandrina durante muchos siglos.

La escuela alejandrina destaca por la calidad de sus observaciones. Más astrónomos que filósofos, sus ilustres miembros se preocuparon más por la explicación precisa de los hechos observados, es decir, por encontrar un sistema sencillo que explicara y predijera el movimiento de los astros, sin cuestionar la realidad física del sistema propuesto.

Las observaciones realizadas durante cinco siglos en Alejandría condujeron a la teoría descrita por Ptolomeo (c. 90-168 d.C.) en el Almagesto, el único libro de astronomía que ha sobrevivido de esta época a través de los árabes. Conocida como la “teoría de los epiciclos”, esta teoría fue la ley del país durante catorce siglos. Sin embargo, no alcanzaba el modelo de Aristarco. La Tierra volvía a estar fija en el centro del mundo. La Luna y el Sol giraban alrededor de ella en órbitas circulares. Por otra parte, Ptolomeo abandonó la idea de que los planetas se movieran en órbitas circulares geocéntricas simples. Según él, describen pequeños círculos, los epiciclos, con movimiento uniforme, y es el centro de cada epiciclo el que es arrastrado a lo largo de la órbita circular, llamada deferente. Eligiendo los parámetros adecuados, podemos dar cuenta de las principales irregularidades en el movimiento de cada planeta, y hacerlo con una muy buena aproximación.

Sin embargo, el mayor representante de la escuela alejandrina fue sin duda Hiparco (c. 190-125 a.C.), quien, mientras trabajaba en la teoría de los epiciclos, realizó numerosas observaciones en la isla de Rodas. Matemático de genio, fundó la trigonometría para las necesidades de la astronomía. Llevó muy lejos sus observaciones de la Luna, el Sol y los planetas, y también se interesó por las estrellas, de las que elaboró el primer catálogo. La calidad de sus observaciones, que comparó con las de sus predecesores, le permitió descubrir el gran movimiento del eje de rotación de la Tierra, que describe un cono en 26.000 años.

A la escuela alejandrina se deben también las primeras estimaciones de las dimensiones y distancias de los astros.

Eratóstenes (275-195 a.C.) describió un método para medir el radio de la Tierra que consistía en medir la sombra proyectada por dos objetos de altura conocida situados en dos puntos de distinta latitud. El valor que encontró para la longitud del meridiano, 250.000 estadios (unos 46.000 km), era sólo ligeramente superior al valor correcto.

La distancia a la Luna fue determinada con bastante precisión por Aristarco, y más tarde por Hiparco, midiendo las dimensiones del cono de sombra durante un eclipse lunar. Demostraron que el diámetro de la Luna era igual a un tercio del diámetro de la Tierra (el valor exacto del cociente: 0,27) y que su distancia era de sesenta radios terrestres, lo cual es correcto. Sin embargo, los antiguos no tenían forma de medir la distancia al Sol, los planetas o las estrellas.

La civilización griega está sin duda en el origen del pensamiento científico. Entre otras cosas, sentó las bases de las matemáticas esenciales para el desarrollo de la astronomía. Sin embargo, hay un ámbito en el que no tuvo éxito: el origen de los propios movimientos, es decir, la mecánica celeste. La razón de fondo, como señaló Paul Couderc, era “haber admitido que el reposo es más natural que el movimiento”. Sólo mucho tiempo después, en la Europa del Renacimiento, Galileo y sus sucesores descubrieron el principio de inercia (es decir, la propiedad de los cuerpos de permanecer en su estado de movimiento si no hay ninguna acción exterior que lo altere) y, sobre todo, Newton enunció la ley de la gravitación universal en la que se basa toda la mecánica celeste (con correcciones “menores” introducidas dos siglos más tarde por la relatividad general de Einstein).

El fin de la Antigüedad

Tras la desaparición de la ciencia griega, no se produjeron avances significativos durante muchos siglos.

Los romanos estaban mucho más inclinados hacia el comercio y la política que hacia los trabajos de la mente, con la excepción de las técnicas utilitarias. Su mérito reside en que eran enciclopédicos, copiaban y organizaban las obras de los filósofos y astrónomos griegos sin añadir ninguna nota personal.

Sin embargo, debemos a los romanos los fundamentos de nuestro calendario moderno. La necesidad de disponer de un calendario bien establecido para gobernar un inmenso imperio y fijar las fechas de las fiestas y la recaudación de impuestos llevó a Julio César, en el año 46 a.C., a adaptar un sistema que es, salvo algunas alteraciones, el que utilizamos hoy en día.

También hay que mencionar a Cleomedes (siglo I a.C.), casi con toda seguridad de origen griego, que mencionó por primera vez la refracción atmosférica, debida a la curvatura de los rayos de luz que atraviesan la atmósfera terrestre. También existe una descripción de la cara de la Luna por Plutarco (c. 46-120 d.C.), que la consideraba idéntica a la Tierra, cubierta de montañas.

Sin embargo, no fueron los romanos quienes transmitieron la herencia científica de los griegos, sino otros conquistadores de Oriente, los árabes. En los siglos VII y VIII, los árabes fundaron un inmenso imperio que se extendía desde Persia hasta España. Cuando hablamos de astronomía árabe, hay que tener en cuenta que los astrónomos no eran sólo árabes, sino también sirios, españoles, judíos y persas. Aunque se utiliza comúnmente, el término astronomía musulmana es inapropiado, ya que no todos estos eruditos eran musulmanes.

Astronomía árabe y china

En cuanto a los árabes y sus colegas judíos y persas, su interés por la astronomía no era un simple amor por la ciencia. Necesitaban estudiar las estrellas para predecir el futuro: eran ante todo astrólogos. Necesitaban primero métodos de cálculo y tablas ya establecidos, que descubrieron en los restos de las bibliotecas bizantinas, y también en la India, donde los astrónomos griegos tenían muchos seguidores. Los astrónomos árabes no se contentaron con copiar el trabajo de sus predecesores, sino que quisieron comprobarlo por sí mismos. Para ello, realizaron numerosas observaciones y mejoraron sus instrumentos, inventando en particular el astrolabio. Sobre todo, fueron buenos observadores, más que grandes pensadores como los griegos. Sus traducciones e interpretaciones de los tratados astronómicos griegos desempeñaron un papel fundamental en el renacimiento de la ciencia de los astros en Europa.

La astronomía se desarrolló en el siglo IX y se construyeron potentes observatorios en Damasco y después en Bagdad (en 829 este último). De esta época es un tratado de astronomía de al-Fārghani (Alfraganus, fallecido después de 861), uno de los astrónomos más famosos de su tiempo, tratado que se tradujo al latín en el siglo XII y siguió siendo famoso hasta el Renacimiento.

Jafar Abū Ma’ṣhar (Albumasar, 787-886) es más famoso por su tratado de astrología, pero el astrónomo más notable de la época es sin duda al-Battāni (Albategnius), fallecido en 928. Fue responsable de numerosas observaciones y de varios procedimientos matemáticos nuevos para calcular la posición de los planetas.

En el siglo XIII se construyó el observatorio de Maragha (cerca de Tabriz, en Persia) y en el siglo XV el de Ulugh Beg, en Samarcanda (actual Uzbekistán).

Los astrónomos árabes nos legaron numerosas tablas para calcular el movimiento de los planetas (tablas al-Battāni, tablas hachemíes, tablas toledanas, tablas alfonsíes, etc.), que estuvieron en uso durante toda la Edad Media, a pesar de su gran complejidad debido al uso del sistema de Ptolomeo.

Los chinos practican la astronomía desde la antigüedad. En aquella época, se interesaban especialmente por los acontecimientos temporales en el cielo que consideraban presagios: eclipses, aparición de nuevas estrellas, cometas, etcétera. Anotaban minuciosamente sus observaciones en registros que aún hoy son de gran valor. También elaboraron los primeros mapas del cielo, agrupando las estrellas en constelaciones (la mayoría diferentes de las nuestras), y estaban muy familiarizados con el movimiento de los planetas.

La Edad Media

Las grandes invasiones que provocaron la caída del Imperio Romano sumieron a Europa en un letargo intelectual que duraría casi mil años. A principios de la Edad Media, los “clásicos” griegos habían caído en el olvido y no había interés por la ciencia. Sólo algunos monjes seguían intentando explicar el movimiento de los astros, con alusiones a Aristóteles. San Agustín no ignoró la ciencia griega ni la condenó, pero sus sucesores sí lo hicieron. De hecho, una interpretación demasiado literal de las Escrituras pronto llevaría a la Iglesia a rechazar cualquier idea que no se basara en el geocentrismo absoluto (la teoría según la cual la Tierra está en el centro del Universo y es inmóvil). Numerosas obras rechazaron también la esfericidad de la Tierra.

Sólo después del año 800, bajo el impulso de Carlomagno, resurgió la literatura romana y, a través de ella, las ideas de los filósofos griegos. Pero sus obras fueron simplemente reproducidas, con ligeras modificaciones para actualizarlas. Aun así, el resultado fue un renovado interés por la astronomía. Pero se produjeron muy pocas obras originales.

En el siglo XII, la influencia de Aristóteles empezó a dejarse sentir, encontrándose al principio con la hostilidad de la Iglesia. Pero en un curioso giro del destino, el filósofo griego pronto se convirtió en la guía de todos los eruditos hasta el Renacimiento. En 1254, sus escritos se convirtieron en doctrina oficial en la Universidad de París, y pobre de aquel que intentara cambiar un ápice de ella. Esto esterilizaría todo progreso científico durante varios siglos. Sin embargo, hay que mencionar al monje franciscano Roger Bacon (entre 1212 y 1220-1292), que señaló las inexactitudes de los escritos de Aristóteles, introdujo los primeros razonamientos matemáticos y recomendó la experiencia como verdadera fuente de conocimiento.

El renacimiento de la astronomía

A mediados del siglo XIV, el pensamiento griego comenzaba de nuevo a iluminar Occidente. Totalmente ignorado durante muchos siglos, con la excepción de Aristóteles, volvió a ponerse de moda entre los intelectuales. Se investigan y traducen textos antiguos, sobre todo en Italia. El redescubrimiento de la civilización helénica condujo a un renacimiento no sólo de la literatura y las artes, sino también de la ciencia.

En astronomía, este renacimiento fue principalmente obra de Nicolás Copérnico (1473-1543), aunque cabe mencionar a algunos precursores como Nicolaus de Cues (1401-1464), Georg von Peurbach (1423-1461), Regiomontanus (1436-1476) y Celio Calcagnini (1479-1541).

Hubo que esperar hasta 1543, año de la muerte de Copérnico, para que apareciera su De revolutionibus orbium caelestium (“Sobre las revoluciones de los orbes celestes”), la obra en la que expuso su concepción del Mundo y que habría de influir más que ninguna otra en el pensamiento humano.

Era la primera vez desde Aristarco que se proponía un sistema heliocéntrico: el Sol se convertía en el centro del Mundo. Las antiguas esferas del sistema de Ptolomeo fueron sustituidas por “orbes” planares que arrastraban a cada uno de los planetas a su alrededor. En concreto, la Tierra giraba alrededor del Sol en un año y, al mismo tiempo, alrededor de sí misma en veinticuatro horas. La esfera de estrellas fijas es inmóvil y “contiene” todo el Universo.

Hay que señalar que las ideas de Copérnico no se basaban en hechos nuevos. Copérnico no era un gran observador. Estaba muy influido por la metafísica. En su teoría, el Sol se sitúa en el centro del Universo porque es la estrella más brillante, la que proporciona calor y luz a la Tierra. Asimismo, Copérnico consideraba que el movimiento circular uniforme es el único posible (es “el más perfecto”) y que la rotación de la Tierra sobre sí misma es un movimiento “natural” que, por tanto, no genera fuerzas centrífugas perjudiciales. Sin embargo, Copérnico ideó un sistema mucho más simple que el de Ptolomeo.

El genio de Copérnico fue abandonar el dogma del geocentrismo. En la práctica astronómica cotidiana, esto supuso pocos cambios: el Sol y la Tierra simplemente intercambiaban sus lugares en la combinación de movimientos circulares que constituían la maquinaria del Universo. Sin embargo, la adopción del Sol como centro del sistema planetario demostraría ser una gran y fructífera simplificación en términos conceptuales, y abriría el camino para posteriores avances. Al principio, el sistema de Copérnico no suscitó la oposición de la Iglesia, ya que se consideraba simplemente un nuevo método para calcular las tablas de los planetas; sólo cuando se comprendió que ponía en tela de juicio la física de Aristóteles comenzaron los problemas: Giordano Bruno, discípulo de Copérnico, que tuvo la osadía de proponer la hipótesis de que las estrellas eran astros similares al Sol y que incluso podían estar rodeadas de planetas, fue quemado en la hoguera en 1600 y Galileo fue condenado en 1633.

Las observaciones de que disponía Copérnico no le permitieron descubrir las leyes exactas que rigen el movimiento de los planetas. Ese honor recayó en Johannes Kepler (1571-1630), que disponía de las maravillosas observaciones de Tycho Brahe (1546-1601).

A Kepler debemos el renacimiento de la observación astronómica. Sin embargo, el objetivo inicial de sus investigaciones era aclarar las leyes de la astrología, para lo que consideraba indispensables las observaciones. Su libro De disciplinis mathematicis (1574) está enteramente dedicado a la astrología, y nunca aceptará el sistema de Copérnico, proponiendo un sistema híbrido en el que los planetas giran alrededor del Sol, que a su vez gira alrededor de la Tierra. Perfectamente satisfactorio desde el punto de vista geométrico, el sistema de Tycho Brahe compitió durante mucho tiempo con el de Copérnico.

Con el apoyo del rey -cuyas arcas vació para la ocasión-, Tycho Brahe hizo construir el primer observatorio digno de tal nombre en Occidente, Uraniborg, en la isla de Hven, cerca de Copenhague. Ya existían otros en la India y China, pero eran incapaces de realizar observaciones muy precisas a pesar de su tamaño a veces gigantesco. Tycho Brahe pasó veinte años en Uraniborg realizando observaciones sistemáticas del Sol, la Luna y los planetas. Diseñó y construyó instrumentos mucho más precisos que los utilizados hasta entonces. Gracias a él, la precisión de las observaciones de posición se multiplicó por diez, alcanzando los dos minutos de grado. En octubre de 1601, Tycho Brahe murió en Praga, dejando todos sus cuadernos a Kepler, que había sido uno de sus alumnos durante los últimos años de su vida.

Johannes Kepler fue el último gran astrónomo impregnado de astrología, aunque ello no le impidió ser partidario del sistema de Copérnico. Realizó cálculos precisos de las órbitas de los planetas, determinando sus radios y períodos de revolución. De un número innumerable de estos cálculos, entre muchas de las hipótesis más extrañas, surgieron las leyes de Kepler, que explican el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Las órbitas ya no son círculos, sino elipses con el Sol en uno de los focos. Kepler relacionó el periodo de revolución del planeta (la duración de una revolución completa del planeta alrededor del Sol) con las dimensiones medias de la elipse. Pero no vio la causa principal del movimiento planetario: la fuerza de gravitación, cuyo descubrimiento sería la gloria de Newton.

Galileo (1564-1642) fue uno de los científicos más completos que han existido. Matemático, físico y astrónomo, fue el verdadero fundador de la física. Realizó los primeros experimentos sobre la caída de los cuerpos. En cuanto a la astronomía, Galileo será famoso para siempre por dos razones: en primer lugar, como heraldo y mártir en la lucha del espíritu científico contra las fuerzas del oscurantismo que, en aquella época, eran muy fuertes en algunas partes de la Iglesia católica; y en segundo lugar, por haber introducido, en 1609, el uso del telescopio de Holanda para la observación astronómica.

Con su telescopio, Galileo reveló un número considerable de fenómenos insospechados: multitudes de estrellas invisibles a simple vista, que le hicieron comprender la verdadera naturaleza de la Vía Láctea; los cuatro satélites mayores de Júpiter, que más tarde se llamarían los satélites galileanos; y las diferentes fases de Venus. Todos estos descubrimientos hablan en favor del sistema de Copérnico. Luego vino la observación de las manchas solares, la rotación del Sol y los cráteres de la Luna.

La síntesis intentada durante tantos siglos entre los fenómenos terrestres y celestes sería obra, medio siglo más tarde, de Isaac Newton (1643-1727), de quien Christiaan Huygens (1629-1695) fue uno de los precursores. La contribución más importante de Newton, publicada en 1687 con el título Philosophiae naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), puede considerarse, junto con De revolutionibus de Copérnico, una de las obras más notables de la mente humana. En ella se exponen los principios de la mecánica. A continuación, partiendo de las leyes de Kepler, Newton se remonta a la primera causa, la ley inicial que provoca el movimiento de los planetas, y termina con la ley de la gravitación universal: “Dos cuerpos cualesquiera se atraen por la relación directa de sus masas y por la relación inversa del cuadrado de la distancia a sus centros de gravedad”.

Ésta es la causa de la caída de los cuerpos a la Tierra, así como del movimiento de las estrellas. La ley de la gravitación permite calcular la posición de los planetas en un momento dado cuando conocemos su velocidad relativa y su posición en un momento dado.

Del triunfo de la mecánica celeste a la astrofísica

Los trabajos de Newton, al principio incomprendidos fuera de Inglaterra, donde los esfuerzos de Edmond Halley (1656-1742) condujeron a su adopción, iban a fascinar a los círculos intelectuales del siglo XVIII. Voltaire (1694-1778) y la marquesa Émilie du Châtelet (1706-1749), por ejemplo, se interesaron activamente por el tema, habiendo traducido esta última la obra de Newton al francés (publicada póstumamente en 1759). Sin embargo, no se olvidaba que la astronomía tenía aplicaciones prácticas directas, como la topografía y la cartografía, que durante más de un siglo habían sido patrimonio exclusivo de los astrónomos, y se esperaba que proporcionara a los marineros un medio para medir la longitud en el mar. En una época en la que los relojes portátiles seguían siendo insuficientes, a pesar de los enormes progresos realizados por Huygens, había que recurrir a fenómenos naturales como el movimiento de la Luna o de los satélites de Júpiter para unificar el tiempo en distintos lugares, lo que resultaba esencial para determinar la longitud. Por lo tanto, estos movimientos debían estudiarse en detalle. Con este fin utilitario se fundaron los primeros observatorios estatales en la segunda mitad del siglo XVII, como los de París (1667) y Greenwich (1675). Pero si bien la observación de los satélites de Júpiter permitía determinar las longitudes en tierra, no resolvía el problema de la determinación de la longitud en el mar, ya que los movimientos del barco impedían observarlos. El desarrollo de cronómetros transportables de alta calidad en la segunda mitad del siglo XVIII proporcionó finalmente una solución satisfactoria a este problema.

Los instrumentos de observación y los relojes experimentaron una mejora considerable en el siglo XVII, lo que condujo a una serie de descubrimientos importantes, como la velocidad finita de la luz por Jean-Dominique Cassini (1625-1712) y Olaus Römer (1644-1710). El siglo XVIII vio el triunfo de la mecánica celeste, cuyo principal exponente fue Pierre-Simon de Laplace (1749-1827): se convirtió en el modelo de todas las ciencias exactas y alcanzó su apogeo en el siglo XIX con, en particular, el descubrimiento de Neptuno en 1846 por Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877). En los siglos XVIII y XIX también se elaboraron importantes catálogos de objetos celestes, gracias a los esfuerzos de John Flamsteed (1646-1719) y Nicolas-Louis de Lacaille (1713-1762).

A principios del siglo XIX, estaba firmemente arraigada la idea -y Auguste Comte era su principal portavoz- de que sería para siempre imposible conocer la composición química y las condiciones físicas imperantes en las estrellas porque no podíamos verlas, y mucho menos entrar en ellas. Sin embargo, cada vez observamos más objetos “curiosos”, como cometas, nebulosas, estrellas dobles, etc. William Herschel (1738-1822), gracias a sus telescopios con los que descubrió Urano en 1781, fue sin duda el mejor y más perspicaz observador de su época. Sin embargo, algunos empezaban a pensar que la situación no era desesperada. En 1811, François Arago (1786-1853) demostró que la superficie visible del Sol y de las estrellas no era ni sólida ni líquida, sino que estaba formada por gas incandescente: era el comienzo de la astrofísica. En 1860, Gustav Kirchhoff (1824-1887) y Robert Bunsen (1811-1899) reconocieron las características de varios elementos químicos en la luz solar. Gracias a los avances de la espectroscopia, Henry Rowland (1848-1901) contabilizó treinta y seis de estos elementos en 1896. Joseph Norman Lockyer (1836-1920) descubrió en la luz del borde del Sol, visible únicamente durante los eclipses solares totales, una traza de un elemento aún desconocido en la Tierra: el helio. También se realizaron trabajos de análisis de la luz en estrellas, en el gas interestelar que forma ciertas nebulosas, como la nebulosa de Orión, y en cometas. William Huggins (1824-1910) y Pietro Angelo Secchi (1818-1878) fueron los pioneros en este campo, en el que la física y la astronomía se apoyaban mutuamente. Al principio, la astrofísica y la astronomía clásica (es decir, la medición de posiciones y la mecánica celeste) se desarrollaron por separado y en lugares distintos. En 1876, Jules Janssen (1824-1907) fundó el Observatorio de Astronomía Física de Meudon, no lejos del venerable Observatorio de París. Estas dos estructuras se fusionaron en 1927, lo que es indicativo de la evolución de las ideas: la distinción entre estas dos ramas de la astronomía ya no tiene mucho sentido hoy en día.

La astronomía moderna

Resulta un tanto arbitrario afirmar que la astronomía contemporánea y sus grandes instrumentos comenzaron en el siglo XX. Los primeros grandes telescopios fueron construidos mucho antes, por William Herschel a finales del siglo XVIII y por William Parsons (Lord Rosse, 1800-1867) en Irlanda en 1845, cuando completó un telescopio gigante con una apertura de 182 centímetros, el mayor telescopio con espejo de bronce jamás fabricado. Sin embargo, la calidad óptica de estos instrumentos dejaba mucho que desear, y fue Léon Foucault (1819-1868) quien, hacia 1860, construyó los primeros telescopios de alta calidad con espejos de cristal plateado en lugar de los de bronce que se habían utilizado hasta entonces. Sin embargo, el telescopio más grande no tenía más de 80 centímetros de abertura. Al mismo tiempo, se produjo un florecimiento de los grandes telescopios, con lentes frontales de hasta 1 metro de diámetro: 91 centímetros para el Observatorio Lick de California (1888); 102 centímetros para el Observatorio Yerkes de la Universidad de Chicago (1897), que sigue siendo el mayor del mundo; con 83 centímetros, el gran telescopio del Observatorio de Meudon (1891) ocupaba el tercer lugar. Se trataba de instrumentos extremadamente pesados, que pronto serían superados por los grandes telescopios modernos. El primer telescopio, con una abertura de 2,50 metros, se instaló en 1917 en el monte Wilson, en California; revolucionó la astronomía, sobre todo porque estaba equipado con potentes espectrógrafos (para descomponer la luz procedente de las estrellas) y la técnica de la fotografía astronómica ya estaba muy desarrollada.

A principios del siglo XX se estableció la escala de distancias en el Universo. Anteriormente, sólo se conocían las distancias de los objetos del sistema solar y de las estrellas más cercanas. El holandés Jacobus Cornelius Kapteyn (1851-1922) ideó un método estadístico para obtener la distancia a las estrellas más lejanas: utilizando la enorme cantidad de observaciones de posiciones estelares acumuladas en el siglo XIX, fue el primero en dar, en 1908, una idea razonable de las verdaderas dimensiones de la Vía Láctea, nuestra Galaxia. De este modo, la astronomía y la astrofísica empezaron realmente a unirse. Finalmente, gracias a las observaciones de las estrellas variables pulsantes, las Cefeidas, realizadas con grandes telescopios, fue posible determinar la distancia entre las regiones distantes de nuestra Galaxia y las galaxias vecinas más cercanas, las Nubes de Magallanes. Después, gracias al telescopio del Monte Wilson, el estadounidense Edwin P. Hubble (1889-1953) consiguió demostrar que las nebulosas espirales eran galaxias lejanas similares a la nuestra. Junto con el astrónomo belga Georges Lemaître (1894-1966), Hubble también estableció la relación entre el desplazamiento al rojo de la luz de las galaxias y su distancia, que atribuyeron a una expansión general del Universo. Fue el nacimiento de la cosmología observacional.

Es interesante dar una idea de la relación entre la astronomía y la física en esta época. La física atómica y molecular estaba en pañales. A principios del siglo XX, ya sabíamos mucho sobre los espectros del Sol, las estrellas, las nebulosas gaseosas y los cometas, es decir, el aspecto de su luz descompuesta por un prisma, donde observamos multitud de emisiones o absorciones a longitudes de onda bien definidas, lo que los especialistas llaman líneas espectrales. Lo que faltaba era una teoría de los espectros que nos permitiera orientarnos entre tal maraña de líneas. El modelo atómico de Niels Bohr (1885-1962), que data de 1913, supuso un gran paso adelante en esta dirección, y a partir de entonces el análisis de los espectros astronómicos siguió de cerca los progresos de la espectroscopia teórica y de laboratorio, y acabó contribuyendo a ellos. Así se identificarán ciertas líneas observadas en diversos objetos astronómicos que no corresponden a ninguna línea detectada en la Tierra. Las condiciones físicas que prevalecen en el Universo difieren de las que se encuentran en los laboratorios terrestres, hasta tal punto que el Universo puede considerarse como un conjunto de laboratorios de física donde pueden producirse fenómenos totalmente nuevos para el observador humano. No menos notables son las primeras determinaciones cuantitativas de la abundancia de diversos elementos en las atmósferas estelares, basadas en la intensidad de sus líneas espectrales. Este paciente trabajo teórico, al que están estrechamente ligados los nombres de Arthur Stanley Eddington (1882-1944) y Albrecht Unsöld (1905-1995), se completó hacia finales de los años veinte. Entonces se comprobó que el Universo estaba formado principalmente por hidrógeno y helio, y que los elementos más pesados escaseaban. Un viejo sueño, el de conocer la composición de las estrellas, se hacía realidad.

La relación entre la astronomía y la física nuclear es muy similar. El descubrimiento del origen de la energía liberada por el Sol se produjo poco después del descubrimiento de la transmutación nuclear, es decir, la posibilidad de transformar un elemento químico en otro modificando su núcleo. Fue Ernest Rutherford (1871-1937) quien demostró este fenómeno físico en 1919 al producir la primera transmutación artificial. En 1926, Eddington propuso, entre otras posibilidades, que la conversión de hidrógeno en helio podía producir la energía del Sol. Sin embargo, la explicación detallada tuvo que esperar a nuevos avances en física nuclear y no fue dada hasta alrededor de 1938 por el alemán Carl Friedrich von Weizsäcker (1912-2007) y el estadounidense Hans Albrecht Bethe (1906-2005). Está claro que en esta época la astronomía impulsó el desarrollo de la investigación en física nuclear: ¿por qué no iba a conseguir la humanidad aprovechar la energía nuclear, como hacen el Sol y las estrellas de forma natural?

1950-1970: nuevos campos, nuevos objetos

La Segunda Guerra Mundial fue un período de estancamiento para la astronomía; sin embargo, los avances técnicos realizados con fines militares, especialmente en electrónica, pronto cambiarían la faz de la astronomía. Estos avances condujeron al rápido desarrollo de la radioastronomía hacia 1950. Es cierto que el descubrimiento de la emisión de ondas de radio por la Vía Láctea por el estadounidense Karl Guthe Jansky (1905-1950) se remontaba a 1931. Pero después de la guerra, los ingenieros de radio y radar, que ya estaban disponibles, empezaron a construir antenas y receptores de ondas de radio cada vez más sensibles basándose en este descubrimiento. Estos desarrollos tuvieron lugar en laboratorios de física, lejos de la comunidad astronómica tradicional. Primero llegaron las espectaculares emisiones de radio del Sol, seguidas de las observaciones de los planetas, que revelaron, mucho antes de la exploración espacial, la elevada temperatura de la superficie de Venus. Sobre todo, aparecieron categorías inesperadas de objetos: las radiogalaxias -galaxias de aspecto normal pero que emiten un flujo radioeléctrico muy elevado-, luego, en 1963, los cuásares -que ahora sabemos que son núcleos galácticos extraordinariamente activos- y, en 1967, los púlsares. Estos últimos son estrellas extremadamente densas formadas principalmente por neutrones, y cabe mencionar que los teóricos habían predicho su existencia treinta años antes de su descubrimiento fortuito. Por último, cabe mencionar el descubrimiento, en 1965, de la radiación de ondas milimétricas del Universo: el descubrimiento de esta radiación fósil de épocas pasadas es tan importante para la cosmología como el de la expansión del Universo, ya que nos proporciona información crucial sobre las primeras edades del Universo.

El periodo 1950-1970 fue testigo de los inicios de la astronomía espacial. Hubo muchos esfuerzos, pero también muchos fracasos y pocos resultados. Sin embargo, la perseverancia de los pioneros, que además trabajaban fuera de los centros astronómicos tradicionales, daría sus frutos en el periodo siguiente.

1970-1980: la era de los ordenadores y el espacio

A partir de entonces, el ritmo de producción de resultados se aceleró. Esta aceleración se debió en gran medida a la introducción de potentes medios de observación: telescopios ópticos, radiotelescopios y radiointerferómetros. También se debe a la aparición y rápida difusión de los ordenadores, que pueden realizar fácilmente las tareas de cálculo más arduas a las que se enfrentaban las generaciones anteriores de astrónomos, y que abren inmensas posibilidades para controlar los instrumentos, analizar los resultados y simular los fenómenos del Universo. Por último, no hay que olvidar el rapidísimo crecimiento del número de investigadores en los años sesenta (crecimiento que se ha ralentizado considerablemente desde entonces): la mitad de los cerca de diez mil astrónomos profesionales se encontraban en Estados Unidos en aquella época, lo que explica en gran medida la supremacía estadounidense en astronomía, que puede observarse por la misma razón en muchos otros ámbitos de la ciencia.

El prodigioso desarrollo de la astronomía espacial permitió la exploración directa de casi todo el sistema solar, en particular con las sondas estadounidenses Pioneer-10 (lanzada en 1972) y Pioneer-11 (lanzada en 1973), Mariner-10 (lanzada en 1973), Viking-1 y Viking-2 (lanzadas en 1975), Voyager-1 y Voyager-2 (lanzadas en 1977). Los recursos espaciales también han abierto a la observación todas las ondas electromagnéticas, mientras que antes sólo podía observarse una pequeña proporción desde tierra (ondas visibles, infrarrojas cercanas y de radio). Los rayos gamma, los rayos X, el ultravioleta y el infrarrojo lejano son ahora detectados por un gran número de satélites de alto rendimiento, así como por instrumentos transportados en globos y a bordo de aviones especializados, menos potentes pero también menos costosos. Las tecnologías espaciales estaban alcanzando su plena madurez y los fallos eran cada vez menos frecuentes, pero no habían desaparecido del todo.

1980-1990: un periodo de transición

En los años 80 se pusieron en servicio nuevos instrumentos de gran envergadura, como el Very Large Array estadounidense, un radiointerferómetro gigante formado por veintisiete antenas móviles de 25 metros de diámetro. La atención se desplazó hacia rangos de longitudes de onda aún relativamente inexplorados por dificultades técnicas, como las ondas de radio milimétricas, que podían observarse desde tierra, y los rayos X y el infrarrojo lejano, que requerían satélites. Anteriormente dominada por Estados Unidos, la astronomía se inclina ahora a favor de Europa y Japón, que proponen proyectos interesantes, sobre todo en estos campos punteros, tanto en tierra (radiotelescopio e interferómetro del Instituto Franco-Alemán-Español de Radioastronomía Milimétrica – IRAM) como en el espacio (satélites para infrarrojos y rayos X).

En 1989, la NASA (National Aeronautics and Space Administration) lanzó la sonda Galileo, que orbitará Júpiter en diciembre de 1995. La inteligente política de la Agencia Espacial Europea (ESA) la elevó al nivel de la NASA estadounidense. Incluso la anticuada astronomía de posición se beneficia de la investigación espacial gracias al satélite europeo Hipparcos (lanzado también en 1989), que está mejorando la precisión de las mediciones de la posición de las estrellas en varios órdenes de magnitud, hasta una milésima de grado segundo. También se han construido una docena de telescopios con aberturas de unos 4 metros, que sustituyen progresivamente la placa fotográfica por un detector electrónico mucho más potente, el CCD (charge coupled device). Se exploran nuevos campos. Se detectaron los neutrinos del Sol, pero resultaron ser menos numerosos de lo esperado: este problema se resolvería tras un gran esfuerzo, una vez que se comprendió que las diferentes especies de neutrinos tienen masa y pueden transformarse unas en otras. Esta es, sin duda, la primera gran contribución de la astronomía a la física de partículas. Desde entonces, los vínculos entre estas dos disciplinas se han estrechado considerablemente, aunque los descubrimientos siguen siendo escasos. En 1987, los investigadores tuvieron la suerte de asistir a la explosión de una supernova en la Gran Nube de Magallanes, cuyos neutrinos fueron detectados en Japón, confirmando las ideas teóricas que teníamos sobre este grandioso fenómeno. Por último, las ondas de radio milimétricas revelan una plétora de moléculas en el medio interestelar que podrían estar relacionadas con el origen de la vida.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Desde 1990: la carrera por el gigantismo

En 1990 la NASA lanzó, con mucho retraso, el telescopio espacial Hubble, un instrumento en el que Europa desempeñó un papel fundamental. Tras algunos contratiempos iniciales, el telescopio espacial Hubble respondió a todas las expectativas, gracias a sus prestaciones en el ultravioleta y el infrarrojo y a sus imágenes de una calidad sin precedentes. En particular, proporcionó las imágenes más profundas del Universo. Los años 90 también fueron testigos del triunfo de Estados Unidos en Marte: la sonda espacial Mars Global Surveyor se puso en órbita marciana el 11 de septiembre de 1997 para cartografiar la superficie del planeta; la sonda de aterrizaje Mars Pathfinder aterrizó el 4 de julio de 1997 en el Planeta Rojo, que el pequeño vehículo robótico Sojourner debía explorar. Desde entonces, un gran número de sondas espaciales han explorado el sistema solar, algunas de ellas extremadamente sofisticadas, como la sonda europea Rosetta que, tras un viaje de diez años en el espacio, estudió en detalle el cometa 67P/Chourioumov-Guerassimenko de 2014 a 2016.

La astronomía terrestre no se ha quedado atrás. Estamos asistiendo a la aparición de instrumentos aún más grandes que en el periodo anterior, como el Radiotelescopio Gigante de Onda Métrica de la India (puesto en servicio en 1996), con sus treinta antenas de 45 metros de diámetro, un ejemplo notable de los logros de un país en rápido desarrollo. En el rango visible e infrarrojo cercano, los avances tecnológicos permiten construir espejos de telescopio de unos diez metros de diámetro. Existen una docena de ellos, como los dos telescopios estadounidenses Keck en Hawai (puestos en servicio en 1993 y 1996) y el telescopio español GranTeCan (Gran Telescopio Canarias), de 10 metros de abertura (operativo desde 2007), sin olvidar los cuatro instrumentos de 8,2 metros de diámetro (puestos en servicio entre 1998 y 2000) del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, el mayor observatorio del mundo. Además, la corrección en tiempo real de la distorsión de las imágenes astronómicas causada por la atmósfera terrestre permite obtener, desde tierra, imágenes ópticas y en ondas milimétricas incluso mejores que las del telescopio espacial Hubble: es la óptica adaptativa, inventada simultáneamente en Francia y Estados Unidos. También sabemos construir interferómetros ópticos, como el Very Large Telescope Interferometer (VLTI) del ESO, que se basa en una red de ocho telescopios situados en este lugar que apuntan a la misma región del cielo, con una resolución espacial de una milésima de grado segundo, una hazaña que hasta ahora sólo habían conseguido los radioastrónomos utilizando interferometría intercontinental (los radiotelescopios que operan en la red están situados en distintos continentes). Todos estos instrumentos son cada vez más complejos y delicados, por lo que su manejo está reservado a especialistas en estas tecnologías. En general, los astrónomos ya no se desplazan a los lugares de observación: confían sus programas a sus colegas residentes, que transmiten los resultados por Internet. La astronomía pierde poesía, pero gana en eficacia.

Sería bastante inútil intentar resumir los progresos actuales de la astronomía, tan variados y considerables. Cabe mencionar el descubrimiento de cerca de cuatro mil planetas (2018) en órbita alrededor de una estrella distinta del Sol -de ahí el nombre de planetas extrasolares o exoplanetas-, el primero de los cuales fue descubierto en 1995. La cosmología, por su parte, experimenta un impresionante renacimiento, gracias en particular al satélite estadounidense WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), lanzado en 2001, y al satélite europeo Planck (2009). Gracias a ello, se empieza a conocer bien la historia del Universo y se determinan con gran precisión parámetros cosmológicos como la constante de Hubble, que relaciona la velocidad a la que las galaxias se alejan de nosotros con su distancia.

Sin embargo, la materia visible sólo constituye una pequeña fracción de la materia del Universo. Las observaciones del fondo cósmico de microondas nos obligan a suponer la existencia de materia oscura (también llamada materia oscura), e incluso de “energía oscura”, cuya naturaleza desconocemos. Así pues, aún quedan importantes problemas por resolver, tanto en el campo de la cosmología como en otros ámbitos, como la formación de las estrellas y sus cortejos planetarios, que siguen siendo muy misteriosos.

La época actual se caracteriza también por un gran número de estudios sistemáticos, tanto de estrellas como de galaxias, observados en distintas longitudes de onda. El cielo entero se observa varias veces al día para detectar acontecimientos temporales (explosiones de supernovas, estallidos de rayos X y gamma, etc.). La explotación de estos datos requiere una gran potencia de cálculo, que también se utiliza para simular digitalmente numerosos fenómenos celestes.

La astronomía del mañana

¿Hasta dónde llegarán el perfeccionamiento y la potencia de las técnicas y métodos astronómicos? Es difícil predecirlo. La tendencia actual es tanto hacia el gigantismo como hacia instrumentos cada vez más complejos. Queremos ver cada vez más lejos, por lo que queremos ver objetos cada vez más débiles y estudiarlos con todos los detalles accesibles. No hay ninguna razón para que esta tendencia disminuya. Entonces, ¿están en vías de expansión instrumentos gigantescos como el interferómetro de ondas milimétricas y submilimétricas ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), instalado a 5.100 metros de altitud en el desierto de Atacama (norte de Chile) e inaugurado en 2013? Con sus sesenta y seis antenas, ALMA es el primer proyecto astronómico verdaderamente mundial, que reúne al Observatorio Radioastronómico Nacional Estadounidense, al Observatorio Europeo Austral y al Observatorio Astronómico Nacional Japonés. También se están construyendo varios telescopios ópticos gigantes: el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, con un espejo muy grande de 39 metros de diámetro, y los dos instrumentos estadounidenses TMT (Thirty Meter Telescope) y GMT (Giant Magellan Telescope), de 30 y 21 metros de diámetro respectivamente. Tampoco faltan instrumentos y proyectos grandiosos en el sector espacial. Basta con mencionar el satélite de astrometría Gaia, que desde 2013 mide la posición y el movimiento de miles de millones de estrellas con una precisión sin igual, y el proyecto LISA (Laser Interferometer Space Antenna) para detectar ondas gravitacionales de muy baja frecuencia desde el espacio; las ondas de mayor frecuencia han sido detectadas desde 2015 por los grandes instrumentos terrestres LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) en Estados Unidos y Virgo en Europa.

¿Queda aún espacio para proyectos pequeños e ingeniosos, a escala de un país, un observatorio o incluso un individuo? Desde luego que sí: siempre habrá necesidad de pequeños instrumentos especializados, junto a los monstruos de los que acabamos de hablar. Los instrumentos y la paciencia de los astrónomos aficionados seguirán siendo insustituibles para el estudio de fenómenos variables, episódicos o imprevisibles. Afortunadamente, el progreso de la instrumentación es tal que todavía es posible llevar a cabo astronomía de vanguardia con radiotelescopios o pequeños telescopios que se habrían considerado obsoletos hace tan sólo unos años. Por ejemplo, el primer planeta extrasolar se descubrió en 1995 con un telescopio de sólo 2 metros de abertura. Estos modestos instrumentos pueden hacer descubrimientos espectaculares cuando la inventiva del individuo sale a relucir.

Sin embargo, los astrónomos se enfrentan a un gran problema: la abundancia de datos de observación, de los que sólo una pequeña parte se utiliza realmente. La potencia de los instrumentos actuales y futuros es tal que esta situación va a continuar, o incluso empeorar, con el riesgo de que los investigadores se ahoguen bajo una plétora de información dispar. Es cierto que los ordenadores e Internet permiten poner a disposición de todo el mundo datos de observación y simulaciones digitales en forma de observatorios virtuales, lo que puede estimular la investigación astronómica en los países emergentes. Pero se necesitan investigadores formados y experimentados para sacar partido de ello, y ahí es donde radican las necesidades. Al igual que otras ciencias, la astronomía actual requiere la cooperación bien organizada de muchas personas altamente competentes, algunas de las cuales tendrán las ideas originales que impulsen la investigación. También necesitamos mantener la cultura y la apertura de espíritu necesarias para fertilizar estas ideas comparándolas con otras disciplinas. ¿Seremos siempre capaces de afrontar estos retos?

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