lunes, 17 de julio de 2017

Eratóstenes: Calculando las dimensiones de la tierra


Hola,



En esta ocasión vamos a hacer un pequeño repaso a uno de los más increíbles acontecimientos de la ciencia: el cálculo de las dimensiones de la Tierra. Este hecho aconteció aproximadamente en 250 AC en la antigua Grecia por Eratóstenes, astrónomo, geógrafo, matemático y filósofo Griego.



Todo empezó en la ciudad de Siena, Egipto (actualmente Asuán), cuando Eratóstenes escuchó hablar de un pozo donde el sol se reflejaba en el agua al mediodía un 21 de Junio, solsticio de verano. Obviamente esto se debía a que los rayos solares incidían perpendicularmente sobre la superficie terrestre. Este hecho indica que en ese lugar, ese día a esa hora, no existían sombras.


Ese mismo día en otra ciudad, en este caso Alejandría, observó que una torre arrojaba una sombra. Este hecho es posible únicamente si la tierra tiene forma esférica. Un simple dibujo explica por qué.



Lo único que debía hacer para calcular las dimensiones del planeta, era conseguir dos datos. En primer lugar el ángulo de la sombra proyectada en la ciudad de Alejandría, que resultó ser de 7⁰ 12’. Realmente no se sabe cómo obtuvo este dato, pero una teoría es que midió la altura de una torre y la longitud de la sombra proyectada y con su proporción y una tabla de tangentes pudo obtener ese dato. Y el segundo dato  que le hacía falta, era la distancia entre las ciudades de Siena y Alejandría. Para ello ordenó a un carretero que fuera de Siena a Alejandría y que contara los pasos. La longitud resultante fue de aproximadamente de 800 km.




El esquema muestra una construcción geométrica con los datos que se mencionaron. Por semejanza se ve claramente que el ángulo formado por un rayo de luz y la torre en Alejandría es el mismo formado por las prolongaciones de un rayo de luz que pasa por Siena y la vertical de la torre. Esto quiere decir que un ángulo de 7º 12’ barre un longitud terrestre de 800 km. Con una simple proporción se puede averiguar la longitud terrestre total:



El dato actual es 40.091 km, que solo difiere en un 0,2% del dato que calculó Eratóstenes, lo cual es increíble, considerando la época de los acontecimientos.

Finalmente, con la longitud de la circunferencia y considerando que la Tierra tiene forma esférica, es fácil calcular el radio terrestre.

El radio aceptado es 6.378 km, de nuevo increíble exactitud.

Como mínimo, es muy curioso lo simple que es calcular las dimensiones de la tierra, solo es necesario dos valores y un cálculo muy sencillo e incluso más interesante es la exactitud de los resultados.

Espero que os haya gustado este artículo. No dudéis en escribir cualquier duda o comentario. También podéis encontrar este artículo escrito en inglés.

Hasta la próxima!



Bibliografía

       www.wikepedia.com
·   www.khanacademy.org/partner-content/big-history-project/solar-system-and-earth/knowing-solar-system-earth/a/eratosthenes-of-cyrene