Los movimientos de los cuerpos celestes son estudiados con la finalidad de observar los efectos gravitatorios que cuerpos ajenos tienen sobre ellos, a dicho estudio se le hace referencia como la mecánica celeste.
En un orden de otras palabras, podemos resumir que la mecánica celeste conforma una de las múltiples ramas que ofrece la mecánica y astronomía, con objetivos de investigar cómo se produce el movimiento de astros que se encuentran bajo la fuerza gravitatoria.
¿Cuándo inicia el origen de la mecánica celeste?
Los comienzos de esta investigación a los astros se remontan a la época donde el astrónomo alemán, Johannes Kepler, expuso sus estudios sobre las órbitas de los planetas y posteriormente, los acogió con las leyes de Kepler.
Sin embargo, fue el científico Isaac Newton quien obtuvo la última unificación de estas investigaciones cuando decidió unir las leyes celestes y terrestres en la ley de gravitación universal.
Desde entonces, esta división astronómica se dedicó a cientos de investigaciones y estudios relacionadas estrictamente al movimiento o rotación de las órbitas dentro de los sistemas planetarios y estelares, la rotación axial, mareas, entre otros.
¿Qué hizo tan relevante a la mecánica celeste durante la Edad Media?
Para el periodo de tiempo trascurrido en la Edad Media, la teoría del sistema geocéntrico resultó un factor importante en la crítica a la astronomía.
Así como a su vez, iba de la mano con la iglesia católica, ya que esta no aprobaba ninguna otra teoría contraria a la suya.
Algunos personajes como el teólogo católico Tomás de Aquino o Averroes, se encargaron de profundizar en los trabajos y estudios de la inercia de las esferas celestes. Y por otro lado, Avicena estuvo enfocado en su impulso.
No fue hasta que Nicolás Copérnico demostró con su teoría heliocéntrica o revolución del cosmos, un salto crucial en la astronomía moderna.
Pues Copérnico demostró que la ciencia estaba a un paso por encima de la teología. Es por ello, que la astronomía de esta época tuvo atrasos como a su vez, tuvo avances.
Ya que donde algunas personalidades relevantes dentro de los ámbitos de investigaciones y estudios del universo y tierra manifestaron lo poco significativo de la astrología; otros puntos de vista daban por sentado que la ciencia estaba venciendo la teología.
Y en este punto, Copérnico es uno de los grandes responsables de esta situación.
¿Cuál es la mecánica celeste de Kepler?
Casi a un principio de esta entrada mencionamos que Kepler dio inicio a los estudios de los movimientos de la mecánica celeste, y es que su teoría señala que investiga el movimiento entre dos cuerpos.
Kepler era uno de los discípulos del “más grande observador del cielo” Tycho Brahe. Entre las observaciones realizadas en todas las investigaciones en curso, el alemán pudo identificar los movimientos de los astros.
A dicha observación y estudio, se le denomina como el problema de Kepler, siempre y cuando se identifique correctamente que es sobre los movimientos entre dos cuerpos.
Las leyes de Johannes Kepler
A pesar de que la formulación de cada una de ellas data para los años 1609 – 1619, hasta el día de hoy se enuncian de la misma manera; estas son:
- Todos los planetas que se desplazan en torno al Sol, describen órbitas elípticas. El Sol se sitúa en uno de los focos de la elipse.
- La línea en la que se conecta el Sol a otro planeta, recorrerá espacios iguales en tiempos iguales.
- En cuanto a todos los planetas, el cuadrado de su periodo orbital es proporcional al cubo de la longitud semieje mayor de su óptica elíptica.
Isaac Newton y su aporte para la mecánica celeste, ¿en qué basa su teoría?
Anteriormente, mencionamos que las leyes de Kepler sirvieron como buena base para que Isaac Newton lograse desarrollar la Ley de Gravitación Universal.
Pudiéndose decir que este personaje es el responsable de darle esperanza o luz a las leyes de Kepler. Pues se encargó de estudiarlas, crear nuevos métodos y fórmulas matemáticas para finalmente trabajar sobre las cantidades variables: la velocidad y distancia de los planetas posicionados alrededor del Sol.
En esta teoría que nos presenta Newton, demuestra la interacción gravitatoria que existe entre varios cuerpos con masa.
De este modo señaló que la fuerza con la que dos cuerpos con masa tengan atracción entre sí, dependerá del valor de sus masas. Así como de igual manera, del cuadrado en distancia que los mantenga separados.
Para un orden distinto de ideas, gracias a los nuevos métodos y cálculos aplicados sobre las leyes de Kepler, Newton determinó que el movimiento de los planetas alrededor del Sol surgen por el influjo de una fuerza señalada como gravedad.
Isaac Newton unió la dinámica terrestre con la celeste. Además de ello, dejó una gran cantidad de aportaciones para esta rama de la astronomía, las cuales se encuentran acogidas en su obra “Philosophia Naturalis Principia Mathematica”.
La cual también puede conocerse como una de las obras con más valor e importancia dentro del mundo de la ciencia.
Principales descubrimientos del universo: mecánica celeste
- Hoy en día existe la posibilidad de realizar cálculos sobre las trayectorias de las sondas con fines de explorar y estudiar el Sistema Solar.
- Euler, uno de los físicos y matemáticos más importantes de la historia, describió cálculos bastante precisos sobre todos los movimientos de la luna.
- J.C. Adams y u. Leverner fueron dos grandes científicos que localizaron a Neptuno por medio de medidas en las perturbaciones sobre Urano.
¿Albert Einstein tuvo aportaciones en la mecánica celeste y movimiento de planetas?
Efectivamente, Einstein dio aportes con su teoría de la relatividad sobre la mecánica celeste.
Entre las cuales afirmó que el origen de la relatividad se dio en una curvatura generada por el espacio-tiempo, señalándola como radiación gravitacional.
Recordemos que la mecánica celeste es lo que nos permite determinar la ubicación de cada cuerpo celeste, de modo en que podría conocerse cometas, nuevos planetas o predecir eclipses.
Tras lograr obtener una larga lista de aportes desde el muy inicio de la astronomía y haber pasado por periodos críticos donde su avance pudo verse perjudicado, actualmente se encuentra en un constante avance, ya que así como astrónomos se basan en viejos hallazgos sobre movimientos de los planetas como demás temas sobre el universo.
La tecnología de hoy es un factor enorme para mantener las investigaciones y estudios para la mecánica celeste así como el resto de la astronomía.
De esta manera, aparte de tener una tecnología avanzada también hay más observatorios que contribuyen con la tarea de mantener los avances astronómicos.
Descubriendo cada día nuevos cometas, sistemas planetarios, estrellas, proto-estrellas y demás, posicionados por todo el mundo. Además de nuevos seguimiento y patrones en cuanto al movimiento de cuerpos celestes.