APUNTES: 8 - LOS ASTRONOMOS DE LA ANTIGUEDAD

los Astrónomos de la Antigüedad

Una introducción a la Arqueoastronomía
La Arqueoastronomía, al igual que el estudio de los dinosaurios, reconstruye las cosas y las circunstancias del pasado antiguo. Ahí estan los intrigantes megalitos de Stonehenge, las antiguas pirámides de Egipto, las extraordinarias figuras de Bretaña y Perú y los sangrientos rituales de los Mayas. Las primeras sociedades organizadas de las Islas Británicas, Egipto, China, Perú y América continental pusieron especial cuidado en estudio de los cielos. Los antiguos Mayas, los Romanos, los Cristianos, los Judíos y los Musulmanes desarrollaron calendarios con mayor o menor sofisticación. Para lograr discernir estas estructuras y sofisticados conceptos, los astrónomos y los arqueólogos han unido sus talentos y así trabajan juntos para comprender a los diferentes grupos étnicos a través de 6,000 años de civilización.
Como una ciencia, la arqueoastronomía es extraordinaria por la cantidad de subjetividad que involucra. Aun cuando se basa en la astronomía y la geometría esférica, las interpretaciones de los diferentes lugares pueden variar sobremanera. Para los maestros y profesores sin embargo, es una bendición. Los estudiantes de secundaria y preparatoria pueden involucarse fácilmente en la solución de los problemas reales; pueden llevar a cabo actividades, ya sea en el salón de clases o en el campo y, si hay recursos financieros suficientes, es posible visitar algunos de los sitios arqueológicos que estan estudiando. Algunos de los materiales necesarios, requieren algo de manipulación matemática, los problemas más complicados involucran a su vez el conocimiento de la geometría.
Empezando con las Alineaciones
Uno de los objetivos fundamentales de la arqueoastronomía es encontrar una alineación en el lugar en estudio. Los arqueoastrónomos buscan pares de piedras, marcas o características arquitectónicas, ubicadas a cierta distancia una de la otra y cuando encuentran un par así, se paran en uno de los componentes y miran hacia el otro, tratando de ubicar si se encuentra en la dirección de algún cuerpo celeste como la Luna, el Sol, un planeta o una estrella; si es así, esto quiere decir que ese cuerpo celeste era cuidadosamente observado por esa sociedad. Si además dicha alineación esta respaldada dentro de algún calendario, mitología o escrito antiguo, nos ayuda a comprender y apreciar aún más a esa cultura.
Inclusive, podemos decir qué tan cuidadosamente esta sociedad observaba dicho cuerpo celeste. Si la distancia entre estos marcadores o pares alineados es corta, la alineación era sólamente una guía cruda y burda, probablemente utilizada para apuntar en la dirección general del fenómeno cuando una ceremonia en particular era llevada a cabo. Mientras que una separación (mucho) mayor significa una alineación de (más) alta precisión, ese pueblo utilizaba esa alineación para sincronizar sus calendarios, o seguir una trayectoria exacta del cuerpo celeste estudiado.
Las observaciones precisas de estos pueblos de la antigüedad se encuentran entre los primeros esfuerzos científicos serios de la humanidad; En el antiguo Egipto, los alineamientos precisos orientaron adecuadamente la pirámide de Keops; en el mundo Maya Clásico, los alineamientos precisos determinaron el período sinódico del planeta Venus, es decir el tiempo que le lleva a Venus completar un ciclo completo de variación en su brillo. En la edad del bronce, en las islas Británicas, los alineamientos precisos le dijeron a la gente la duración del año, de donde fueron capaces de predecir la venida de las estaciones.
La atención que estos pueblos pusieron en las estrellas fue muy variable de sociedad en sociedad; muchas culturas agruparon las estrellas en constelaciones y les dieron los nombres de los animales y objetos que les eran comunes. Las constelaciones, como las conocemos hoy en día, tienen su origen en las culturas de Mesopotamia y Egipto principalmente. Los pueblos Chinos tenían muchas más constelaciones, pero eran bastante más pequeñas que las que conocemos. Los nativos de América del Norte tenían menos constelaciones, pero eran mucho más grandes. Las mitologías de las estrellas y las constelaciones son muy curiosas, ya que sus historias eran transmitidas de generación en generación, de manera oral. Las sociedades antiguas parecen haber desarrollado de hecho la mitología con el propósito de preservar aquellas historias relevantes a sus propias culturas, además de ayudarles a recordar la compleja apariencia del cielo nocturno. De esta manera, cuando ciertas estrellas aparecían cerca del horizonte simultáneamente con el Sol, esas gentes podían reconocer en que época del año se encontraban.
Los observadores de la antigüedad pusieron especial atención a las posiciones del Sol y de la Luna cerca del horizonte, particularmente cuando se encontraban en su posición más al norte (o más al sur). En la primera posición (más al norte) la Luna y el Sol alcanzaban una mayor altura en el cielo y por lo tanto adquirían un mayor significado astrológico. En los trópicos, esta altura extrema se encontraba directamente en el zenith en el caso del Sol, es decir exactamente sobre sus cabezas; esto ocurría una vez al año. En la posición más al sur, el Sol y la Luna se encontraban en el final de un ciclo y en el inicio del siguiente; para los antiguos astrónomos, ésto no sólo afectaba al cuerpo celeste en custión, sino también a los muertos, quiénes presumiblemente se habían marchado a otra vida asociada con los cielos.
Primero debes medir ...
Con un poco de geometría, los estudiantes pueden estudiar las alineaciones; los arqueoastrónomos consideran cuatro (4) ángulos principales:
La Latitud Geográfica, el ángulo entre el horizonte y la estrella polar, Polaris. Éste indica la posición del observador en la superficie de la Tierra, medida desde el Ecuador. Es posible ubicar la latitud de un lugar mirando a un mapa y si se está en el sitio, se puede medir con un Tránsito" y/o un "Teodolito".
La Declinación, el ángulo entre el Ecuador Celeste (la extensón del Ecuador terrestre hasta la esfera celeste) y una estrella en particular (el angulo delta en la figura 3). Debido a que este ángulo no cambia con la rotación de la Tierra, los astrónomos lo utilizan para describir la posición de las estrellas en el cielo. Es posible encontrar la declinación de una estrella en los catalogos de objetos celestes.
La Elevación (o Altura), el ángulo que hacen el horizonte local del observador y una estrella en particular (el ángulo E en la figura 4). Exactamente encima del observador es 90 grados o zenith, el horizonte local es 0 grados. Para la estrella polar, la elevación es precisamente igual a la latitud geográfica del observador. Para las demás estrellas, el ángulo de elevación cambia conforme la Tierra gira sobre su eje. La elevación puede ser medida con un transportador en un dibujo del lugar o con un Tránsito" y/o un "Teodolito".
El Azimuth, el ángulo entre la proyección de la estrella polar sobre el horizonte local (el ángulo A en la figura 4), medido a lo largo del horizonte del observador. El Norte esta a 0 grados de azimuth, el Este a 90 grados, el Sur a 180 grados y el oeste a 270 grados. Como con la elevación, el azimuth puede ser medido con un transportador en un dibujo del lugar o con un Tránsito" y/o un "Teodolito".
Los astrónomos utilizan estos ángulos para determinar la ubicación de alguna estrella u objeto celeste en una fecha en particular del año. Buscan la declinación de la estrella y la convierten a elevación y azimuth; esta conversión requiere un poco de trigonometría esférica.

La geometría determina cuáles objetos son visibles desde un lugar específico y de que manera la rotación de la Tierra afecta su movimiento. las estrellas se clasifican en las siguientes categorias:
Las estrellas Circumpolares siempre se encuentran sobre el horizonte, nunca salen o se meten; desde la parte norte de América, la Osa Menor nunca se pone, aparentemente gira alrededor de un punto fijo en el cielo llamado el Polo Norte Celeste, marcado por la ubicación de la estrella polar. El Polo Norte Celeste es el centro aparente del cielo y por lo tanto y de acuerdo a varias culturas de la antigüedad, el alma de los muertos idos.
Las estrellas Estacionales salen y se meten diariamente en el horizonte y es posible verlas durante toda la noche en alguna época del año; la constelación de Orión en el invierno y el Cisne en la primavera son dos ejemplos de constelaciones estacionales. Las estrellas estacionales son las que se utilizan en conección con el Sol para determinar épocas aproximadas durante el año.
Las estrellas Invisibles estan siempre bajo el horizonte; para las latitudes norteñas de América, las constelaciones del Centauro, la Cruz del Sur y las Nubes de Magallanes no se pueden ver en ninguna época del año
Utilizando el conocimiento de estos ángulos, los arqueoastrónomos han analizado la gran prirámide de Egipto, la pirámide de Keops.Dos túneles de ventilación que se dirigen a la cámara real, se relacionan con la vida después de la muerte, un tema fuertemente arraigado en la cultura egipcia y encontrado frecuentemente en los geroglíficos. El túnel del lado norte apunta directamente al Polo Norte Celeste, que en tiempos de Keops correspondía a la estrella Thuban, en la constelación del Dragón. El túnel del lado sur, esta asociado con la constelación de Orión, la que en la época de la construcción de la gran pirámide, era visible todos los días por ese túnel. Orión era un dios de propósitos múltiples para los egipcios, asociado con el más allá.

...y Entonces Podrás Comprender
La geometría también tuvo que ver con los grandes relieves terrosos de los Hopewell. Estos nativos de América del norte vivian en el sur de Ohio durante los siglos 2 A.C. y 6 D.C. Sólo unos pocos de sus trabajos han sobrevivido a las motoconformadoras de los granjeros e ingenieros de carreteras; Afortunadamente las investigaciones de varias docenas de monumentos por George Squier y E.H. Davis a mediados del siglo 19, preservaron el conocimiento de los Hopewell. Estas investigaciones dieron las direcciones del azimuth y la elevación de los lugares, por lo que los arqueoastrónomos pueden calcular las declinaciones de los alineamientos. Prácticamente todos corresponden a posiciones importantes del Sol y la Luna en el horizonte.
Muchos de estos relieves terrosos tienen cuadrados y octágonos asociados con círculos. Los cuadrados y los octágonos tienen varias aberturas en su perímetro, mientras que los círculos no; esto sugiere que los participantes en las ceremonias entraban a estas estructuras a través de las entradas de un cuadrado o un octágono y luego procedían hacia el centro del círculo. Cuáles ceremonias eran llevadas a cabo en estos lugares, no lo sabemos; a pesar de esto, sabemos que prácticamente todos los azimuth asociados con las direcciones de las procesiones y las ceremonias estaban relacionados con la vida en el más allá. Durante las ceremonias, los espectadores podian ver su discurrir parados en los alrededores de estos relieves terrosos.
La geometría también se aplica al conocido alineamiento de StoneHenge en Inglaterra. Allí el Sol se levanta sobre la estructura conocida como HeelStone según se mira desde el centro de la estructura, en el Solsticio de Verano. Cualquier estudiante puede verificar rápidamente esto por sí mismos utilizando un transportador y la ecuación sin delta = cos phi cos A.
Con el transportador midan el ángulo azimutal del HeelStone según se ve desde el centro del círculo de Aubrey. Debe ser algo así como A =50 grados. La dirección del norte geográfico se indica en la figura. En un mapa de Inglaterra, busquen la latitud de StoneHenge, cerca de Salisbury. Debe ser alrededor de Phi =51.2 grados. Substituyendo A y Phi en la ecuación, encuentren la declinación. El resultado deberá ser Delta =23.7 grados que esta bastante cerca de los 23.9 grados, que es la declinación del Solsticio de Verano para la época en que StoneHenge fue construída.
La misma expresión matemática, demuestra que esta estructura NO puede determinar la fecha exacta del Solsticio. Este lugar es uno de baja precisión; esto pasa debido a que el Sol se mueve muy lentamente durante el Solsticio, pasan decenas de días sin que cambie aparentemente su posición. Por esto, concluímos que StoneHenge era un centro ceremonial muy importante, pero no un observatorio.
A pesar de que las observaciones a simple vista NO pueden determinar la fecha exacta de los Solsticios, SI es posible utilizarlas para determinar la fecha exacta de los Equinoccios, ya que durante éstos, el Sol cambia de posición considerablemente de día en día, haciendo muy discernibles las posiciones de un día para el siguiente. El tiempo que le toma al Sol para regresar al mismo Equinoccio es un año, y si la base de tiempo es lo suficientemente larga, la duración del año puede ser determinada con suficiente precisión.
Dividiendo el año en cuartos, los pueblos de la antigüedad predijeron la fecha de los Solsticios. Si estas predicciones conciden o no exactamente con nuestros cálculos modernos no importa. Generalmente a la gente no le preocupa recibir las fechas de los días de asueto mal, siempre y cuando se celebren el mismo día. Por ejemplo, es poco probable que Cristo hubiera nacido un 25 de Diciembre; si los cristianos querían celebrar la natividad en el Solsticio de Invierno, estan mal por unos pocos días, sin embargo, ésto no era importante para ellos ya que todos estaban de acuerdo en celebrar la Navidad en Diciembre 25 (en el mundo Occidental, claro está).
Cambios en el Cielo
La apariencia del cielo nocturno ha permanecido más o menos igual durante miles de años, sin embargo ha cambiado de manera sutil. Detrás del Sol aparecen estrellas diferentes debido al fenómeno llamado Precesión. Las posiciones de los planetas también cambian continuamente.
Simular el cielo nocturno es fácil con un planisferio, un mapa celeste o una carta astronómica, los cuales deben poder tomar en cuenta la latitud geográfica, la fecha y la hora de la observación. Sin embargo estos mapas y planisferios no funcionan para los pueblos de la antigüedad, debido a la precesión. Para buscar en el tiempo, los arqueoastrónomos pueden acceder las máquinas personales, las simulaciones pueden utilizarse para estudiar los grupos étnicos del pasado, por ejemplo:
La aparición simultánea del Sol y Sirio en el Horizonte, a mediados del tercer milenio AC, vistos desde Gizé en Egipto. Cuando Sirio, en la constelación del Can Mayor, aparecia en el Horizonte al mismo tiempo que el Sol, los egipcios sabían que estaban en el Solsticio de Verano.Esta fecha marcaba el inicio de las inundaciones del Nilo. El material depositado por las inundaciones era sumamente importante para la agricultura egipcia.
La conjunción de Venus y Júpiter, el 16 de junio del año 2 AC, visto desde Belén, Palestina. Esta conjunción es una posible interpretación de la Estrella de Belén.
La aparición de una supernova en la constelación del Cangrejo (Cáncer) vista desde Beijing, China, justo antes del amanecer, con la Luna en creciente y el Planeta Mercurio en las cercanías. Esta supernova fue considerablemente más brillante que Venus pero no tanto como la Luna.
La aparición simultánea del Sol y las Pléyades cerca del horizonte, vista desde Teotihuacan, México, hace alrededor de 2,000 años. Las Pleyades es un pequeño cúmulo de estrellas en la constelación del Toro (Tauro) y la fecha corresponde a una de las veces en que el Sol pasaba por el Zenith.
Toma un poco de tiempo encontrar algunas de las fechas de estos eventos mediante ensayo y error, sin embargo la posición exacta y la época precisa no son necesarios; los eventos pudieron haber sido vistos desde varios lugares y a horas diferentes durante la noche.
Mensajes en las Faldas de una Colina
Los pueblos de la antigüedad no sólo observaban el cielo; evidentemente trataban de comunicarse con él. Los gigantescos relieves de las Islas Británicas y Perú son difíciles de reconocer desde el suelo; talvez fueron construídos para ser vistos por los dioses. Los ejemplos incluyen El Hombre Largo de Wilmington, Inglaterra y El Hombre Búho de Perú. A pesar de que la verdadera razón por las que estas culturas construyeron estas figuras es aún un misterio, alguno de los estudiantes pueden hacer suposiciones informadas, comparando estas figuras con las imágenes que los científicos han utilizado para comunicarse con civilizaciones extraterrestres hoy en día.
Ejemplos de estos mensajes modernos incluye:
Las señales de Radio enviadas hacia el cúmulo globular M13, en la constelación de Hércules, con el radiotelescopio de Arecibo en puerto Rico.
La misma Placa fijada a la sonda espacial Pionero 10.
Las fotografías encapsuladas ubicadas en forma de disco en los vehículos interplanetarios Viajeros .
Decifrar el sistema de numeración de los Mayas, único en su clase, es otra de las tareas de los arqueoastrónomos que involucra un mínimo de matemáticas. A diferencia del moderno sistema de números arábigos que utilizamos hoy en día (10 dígitos alineados horizontalmente representan diferentes potencias de 10), los Mayas utilizaron una alineación vertical, representando potencias de 20. Algunas colecciones de escritura Maya han sobrevivido hasta nuestra época; los números que se encuentran en estos escritos pueden ser leídos y en algunas ocasiones interpretados. Uno de estos documentos, por ejemplo, nos muestra el período sinódico de Venus de 584 días y su dios asociado, Kukulkan. El período sinódico de Revolución de un planeta es el tiempo que tarda para volver a la misma posición relativa al Sol, visto desde la Tierra.
Conforme los arqueoastrónomos estudian el calendario Maya, encuentran intervalos ceremoniales que pueden ser relacionados con el año y el período sinódico de Venus. Estos ciclos eran representados por grandes números enteros; los cuales, multiplicados por otras constantes cosmológicas importantes para ellos, resultaba en el número sagrado 37,960.
La arqueoastronomía de numerosas sociedades durante miles de años, muestra interesantes similitudes y notables diferencias en la interpretación de la apariencia y los movimientos de los cuerpos celestes en el cielo nocturno. Las similitudes a lo largo y a lo ancho del mundo son sobretodo en la forma de contar el tiempo y la asociación de la vida en el más allá con los cielos. Las diferencias son principalmente en la forma y la época del año en que los días religiosos eran determinados.
A pesar de los antiguos orígenes de los diversos tópicos étnicos de la arqueoastronomía, el objeto de estudio es muy contemporáneo en su carácter. Conforme el mundo se hace más pequeño debido a los avances de la tecnología de las comunicaciones y los viajes, la importancia de entender la comunidad global y su diversidad étnica se hace cada vez más evidente.

LOUIS WINKLER enseña astronomía a estudiantes de carreras diferentes a la de Ciencias en la Universidad Estatal de Pennsylvania. Sus cursos incluyen largas conferencias con abundantes demostraciones computacionales, pequeños laboratorios con los estudiantes operando computadoras en diversas actividades y un curso de arqueoastronomía fundamentado con bases matemáticas sólidas.