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Eratóstenes mide el meridiano terrestre

El día 21 de junio del año 235 a.C. el director de la Biblioteca de Alejandría, Eratóstenes, que se supone que era caldeo, midió por primera vez la circunferencia de la Tierra con asombrosa precisión, con menos de un 1% de error.

En el año 236 a.c. pidieron a Eratóstenes que se hiciera cargo de la dirección de la Biblioteca de Alejandría y un año después, en el 235, hizo la medición de la circunferencia de la Tierra. Que sepamos fue la primera vez que se hizo tal medición y una de las cosas que más sorprende es su precisión que según algunos cálculos tenía un error inferior al 1%. El problema para establecer la precisión es que él dio la distancia en estadios pero no sabemos cuál es exactamente su equivalencia en metros. Luego abundaremos sobre este hecho, pero antes queremos hablar de la Biblioteca de Alejandría.

La palabra biblioteca nos hace pensar en un recinto con enormes estanterías atestadas de libros. Efectivamente en aquella biblioteca había libros aunque su formato ni fuera el moderno sino que fueran rollos. Pero la Biblioteca era mucho más. Para hacer justicia a su naturaleza debemos pensar que allí había un buen grupo de los mejores cerebros de la época, de muchas nacionalidades, que se dedicaban a investigar y que recibían un sueldo para ello. Allí se estudiaban muchas disciplinas, entre otras botánica, astronomía, matemáticas, zoología y física. Si nos fijamos en el hecho de que se trataba de un conjunto de científicos pagados para investigar pocas dudas hay que era una institución científica en toda regla. La primera de la que tenemos noticia. Es más, una institución científica de corte muy moderno y que obtuvo éxitos sensacionales.

eratostenes alejandriaUno de sus usuarios más conocido es Aristarco de Samos (Ἀρίσταρχος). En aquellos años, se pensaba que la Tierra era el centro del universo y que todos los planetas giraban en torno suyo, pero Venus y Marte hacían movimientos que no encajaban en ese gran esquema. Ambos planetas, aunque mucho más visible en el caso de Marte, hacían unas trayectorias errantes. Fijándose en su posición en el fondo de estrellas, unas veces iban en un sentido -digamos que hacia el este-, pero su velocidad no era uniforme, algunas veces disminuía, se paraba e incluso cambiaban de sentido e iban hacia el oeste. Cuando van hacia ese punto cardinal se dice que tienen movimiento retrogrado. Pues bien, el movimiento retrogrado no se podía explicar si la Tierra era el centro. Antes de Aristarco, el también astrónomo y filósofo griego Heráclides Póntico -es decir, nacido en Heraclea Póntica, al norte de la península de Anatolia-, había pensado que para resolver el problema había que pensar que aquellos planetas giraban en torno a Sol, que a su vez giraba en torno a la Tierra. Sin duda se aproximó a lo que era la realidad pero todavía estaba equivocado. Fue Aristarco quien llegó a la conclusión de que todos los movimientos encajaban perfectamente si el centro del universo era el Sol y todos los planetas incluyendo la Tierra giraban en torno suyo, es decir, el Modelo Heliocéntrico. Sus ideas, como otras muchas de la Biblioteca de Alejandría, quedaron en el olvido. Aristarco fue un usuario de la Biblioteca

Aristarco de Samos

Aristarco de Samos

Ahora queremos hablar de uno de sus científicos residentes, que además era su director, Eratóstenes. Leyendo los rollos de la biblioteca descubrió que en la ciudad que entonces llamaban Siena y que corresponde con el actual Aswan -donde está la gran presa sobre el Nilo- el día 21 de junio, día del solsticio de verano, a las doce del mediodía, el Sol iluminaba el fondo de los pozos de agua. Eso significaba que el Sol estaba exactamente en la vertical. Él sabía que eso no ocurría en Alejandría, y ese hecho le dio una pista para medir la longitud de la circunferencia de un meridiano de la Tierra. Ni que decir tiene que él no tenía ninguna duda de que la Tierra era una esfera.

Cada año las inundaciones del Nilo borraban los límites de los campos de los agricultores por lo que cada año había que rehacerlos. La única forma era mediante una topografía bien hecha, por eso los egipcios eran muy buenos agrimensores. En la Biblioteca, Eratóstenes descubrió que Siena estaba exactamente al sur de Alejandría, en el mismo meridiano (realmente hay 3º de diferencia). Y también sabía que la distancia desde Alejandría a Siena era de de 5.000 estadios egipcios. Cómo sabía lo de los 5.000 estadios ha sido objeto de discusión pues no hay nada escrito que nos lo diga. Unos dicen que fue información proporcionada por las caravanas que comerciaban entre ambas ciudades, otros que mandó a dos esclavos para que lo midieran, otros que estaba escrito por los agrimensores en algún libro de la Biblioteca. El caso es que él sabía que eran 5.000 estadios.

El mismo día 21 a las doce del mediodía midió la sombra que arrojaba en Alejandría un soporte vertical y con ello averiguó que el Sol estaba a 7º12´. A continuación, una simple regla de tres le permitió calcular la longitud de la circunferencia. Si 7º12´son 5.000 estadios, 360º -la circunferencia total de la Tierra- son equís estadios. Si lo hacemos, nos sale que equís es 250.000 estadios, un número sorprendente por lo preciso. Y ahora viene el problema del que hablábamos más arriba, ¿y cuánto mide un estadio egipcio? La cifra más utilizada es la de 158,45 metros. Una simple multiplicación nos dice que el meridiano que pasa por Alejandría tiene una circunferencia de 39.300 kilómetros. Lo que es sorprendente si tenemos en cuenta que realmente es de 40.008. Precisión asombrosa, con la que no todos están de acuerdo, pues el estadio griego tiene 185 metros, en cuyo caso el resultado hubiera sido de 46.250 km, lo que es menos preciso que lo anterior, pero que a nosotros nos sigue pareciendo de una precisión asombrosa. ¿Qué utilizó? ¿el estadio griego -no nos olvidemos de que aunque Alejandría era egipcia era de cultura griega- o el estadio egipcio? Todavía hay una tercera posibilidad muy interesante y que explica el hecho de que le salieran exactamente 250 000 estadios. Una cifra tan redonda exige una explicación. Lo que dicen algunos historiadores es sencillamente que al igual que nosotros hemos definido el metro como la diez millonésima parte del cuadrante terrestre, él definió su propio estadio -el estadio de la Biblioteca de Alejandría- como la 250 000-ava parte de la circunferencia terrestre. Posibilidad interesante, aunque por ahora no sabemos si es cierta.

griegos

Científicos e ingenieros

Tradicionalmente se nos ha dicho que los griegos eran buenos filósofos y científicos pero que los buenos ingenieros eran los romanos. Sin embargo, unos cuantos descubrimientos recientes hacen que tengamos que volver a pensar esas palabras. Por ejemplo, todos hemos oído hablar de que Herón de Alejandría había fabricado el primer motor de vapor -la eolipila- que era una esfera giratoria llena de agua con dos tubos prominentes de forma que cuando empezaba a salir vapor de agua la esfera giraba. Siempre se nos ha dicho que eran simples juguetes, pero en algunos templos egipcios las puertas se habrían mediante un procedimiento en el que intervenía el vapor. Da toda la sensación de que con el vapor hacían bastante más que juguetes.

Todos hemos admirado los impresionantes acueductos romanos, unas excelentes obras de ingeniería, pero si nos vamos a la ciudad griega de Pérgamo nos encontramos con que hay un sifón que data de entre los años 197 a.c. y 159 a.c. y que sirve para llevar el agua sin necesidad de acueductos. Hay un depósito central muy alto, la tubería baja, sube una colina y vuelve a bajar y va a la ciudad. Es estéticmente menos bonito, pero en cuanto a ingeniería hay pocas dudas de que dominaban la hidráulica y sabían cómo hacer tuberías que soportasen las altas presiones, cosa que no sabían los romanos y por ello tenían que hacer preciosos pero caros acueductos. Parece que los griegos, después de todo, no eran tan malos ingenieros.

Para acabar hablaremos de otro griego conocido por todos, de Arquímedes, su famoso principio y algunas de sus contribuciones a la ciencia. Con la balanza hidráulica fue capaz de medir la densidad de una corona de oro y ver que era impuro lo que costó la cabeza al orfebre. Con el tornillo de Arquímedes fue capaz de elevar agua a la altura que quisiera. En textos clásicos se cuenta que hizo una garra con la que levantaba barcos lo que se consideró un mito hasta que en 2005 se fabricó una de acuerdo con las descripciones y se vio que funcionaba. También diseñó catapultas, palancas, polipastos, odómetros -taxímetro medidor de distancia-, herramientas de relojería que mostraban los movimientos de la Luna, el Sol y los planetas. ¿Era tan sólo un científico o también era un magnífico ingeniero?

Saber más … noticiasdegipuzkoa.com

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