La Biografía de Hiparco de Nicea nos dice que fue astrónomo y geógrafo Griego, que nació en la ciudad de Nicea en el año 190 antes de Cristo, también fue un gran matemático reconocido como el padre de la trigonometría y como el primer astrónomo científico de la antigüedad. Si quieres conocer más sobre su vida y sus aportes a las ciencias de las matemáticas y la astronomía, lo invitamos a continuar la lectura de este artículo.
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Quién fue Hiparco?
Hiparco de Nicea fue uno de los científicos más reconocidos de la antigüedad, se conoce que Hiparco de Nicea nació en Nicea en el año 190 antes de Cristo, como sabemos para esa época a las personas le agregaban a su nombre el lugar de nacimiento.
Hiparco de Nicea dejo un gran legado en las ciencias de la matemática, especialmente en las teorías de la trigonometría, así como el trabajo que desarrollo sobre combinatorias, este último no pudo ser mejorado hasta finales del siglo XIX. También realizó increíbles descubrimientos en la ciencia de la astronomía, era un increíble observador y con los conocimientos que tenía en las matemáticas, pudo realizar grandes aportes que aún hoy en día se mantienen vigentes.
Uno de los grandes aportes realizados por su incursión en la ciencia de la astronomía fue descubrir la precesión de los equinoccios, así como el hallazgo de la estrella Nova Scorpii. También Hiparco fue el que dividió el día en 24 horas y si bien a otros científicos se les atribuye la impresión de los catálogos astronómicos, Hiparco de Nicea fue el primero en documentar la posición de las estrellas.
Recordemos que estamos hablando de más de dos mil doscientos años de historia e Hiparco ya sospechaba que las estrellas se encontraban muy lejos y por eso se movían tan lentamente. Dejo documentada sus observaciones, porque confiaba que las generaciones que lo sucedieran en sus estudios confirmarían sus sospechas.
Los catálogos de estrellas elaborados por Hiparco de Nicea contienen más de 850 estrellas. Pasaron muchos años para que sus hipótesis fueran realmente comprobadas. Su legado fue realmente confirmado en el año de 1.718, cuando Edmund Halley comprobó el movimiento de las estrellas.
Se conoce muy poco sobre los instrumentos que utilizaba Hiparco de Nicea para realizar sus observaciones, aunque en las escrituras de Ptolomeo señala que Hiparco realizó la invención de un teodolito, con lo que mejoró la medición de los ángulos. En cuanto a sus aportes en el área de la geografía podemos destacar los trabajos realizados en trigonometría esférica, con los cuales realizó determinaciones que permitieron la ubicación de puntos sobre la superficie terrestre utilizando el dato de latitud y longitud.
Biografía De Hiparco
Hiparco de Nicea nació en el año 190 antes de Cristo, en la antigua ciudad de Nicea, se pueden reconocer algunas de las ruinas de la ciudad de Nicea en la ciudad de Iznick, en Turquía. Se estima que falleció en el año 120 antes de Cristo en la ciudad de Rodas, lo que hoy conocemos como Grecia.
Lamentablemente y a pesar de que Hiparco de Nicea documentaba sus teorías, hipótesis y observaciones, lo que ha sobrevivido de sus textos es muy poco, lo que se conoce en la actualidad sobre Hiparco de Nicea, es gracias a otros científicos, historiadores antiguos que comentaron en sus escritos sobre los trabajos, descubrimientos y observaciones de Hiparco.
No solo reseñaron el trabajo de Hiparco, sino que utilizaron muchos de sus principios y teorías en los trabajos propios. Uno de los que más escribió de manera fidedigna los documentos de Hiparco de Nicea, fue Ptolomeo, quien era al igual que Hiparco astrónomo, es de él que se han podido rescatar algunas de sus descubrimientos de la manera más ajustada al original.
Se desconoce a ciencia cierta cómo era Hipárco de Nicea, no hay escritos que describan su fisionomía, lo que sí está comprobado es que fue una persona verdaderamente reconocida en su ciudad natal, además de respetado.
Las pocas representaciones de Hiparco de Nicea fueron elaboradas mucho después de su fallecimiento, es por ello, la duda de que en realidad fuera como lo han representado. También existen monedas con la imagen de Hiparco de Nicea que datan de los años 138 y 253 después de Cristo. También estas monedas fueron elaboradas muchos años después de su fallecimiento.
Sus observaciones las realizó en la ciudad de Rodas en donde construyó un observatorio, también construyó uno en Alejandría. La última documentación de sus trabajos datan del año 127 antes de Cristo y por ello se supone como fecha aproximada de su muerte, sin embargo, con base en sus hallazgos, el astrónomo Jean Delambre quien vivió entre mediados del siglo XVIII y principios del siglo XIX, señalo que algunas de las observaciones astronómicas realizadas por Hiparco de Nicea se realizaron posterior al año 127 antes de Cristo.
Estas fueron específicamente las documentadas para la estrella Eta Canis Majoris, por ello, no se tiene una fecha exacta de su muerte. Lo que se conoce de la vida de Hiparco de Nicea y sus descubrimientos y aportes, se fundamentan en los escritos realizados por otros científicos entre los que podemos nombrar a Ptolomeo y Estrabón.
El primer catálogo de estrellas
Como hemos comentado anteriormente Hiparco de Nicea, se considera el primer astrónomo en elaborar un catálogo con sus observaciones sobre las estrellas. Llegó a documentar sus observaciones completando un catálogo de estrellas de aproximadamente 850 de estos cuerpos celestes.
Este catálogo data de 130 años antes de Cristo. Uno de los grandes aportes a la astronomía de Hiparco de Nicea es que logró ubicar cada una de las estrellas indicada en el catálogo, registrando el brillo de cada una de ellas, elaborando el primer método para determinar la magnitud del brillo de las estrellas, haciendo una escala de números del 1 al 6, en donde el 1 indicaba que la estrella era muy brillante y el 6 era el menos brillante.
Hoy en día esa metodología de Hiparco de Nicea se mantiene en uso, con pocas diferencias. Tal como la mayoría de los documentos de Hiparco, el catálogo de estrellas original no existe, se conoce el realizado por Ptolomeo, quien basó su catálogo fundamentado en el de Hiparco y lo actualizó y complemento con sus observaciones.
No podemos hablar de un plagió ya que era necesario conocer las posiciones de las mismas para poder dar continuidad, sin repetir las estrellas documentadas por Hiparco. Se indica que las estrellas que se encuentran en el catálogo de Hiparco corresponde a 48 constelaciones y sus posiciones se dan en coordenadas eclípticas universales.
Precesión de los equinoccios
Las observaciones de Hiparco de Nicea, permitieron conocer bastante bien como se comportaba el movimiento del planeta, logrando reconocer los solsticios y los equinoccios. Estamos hablando que este descubrimiento lo realizó 127 años antes de Cristo.
Documento con detalle sus observaciones en dos libros en los que detalla la precesión y el desplazamiento que se producía e los puntos de los solsticios y los equinoccios, así como el tiempo que duraba un año. Al igual que el catálogo, de estos documentos no se tienen los originales, son también mencionados y compilados en el Almagesto de Ptolomeo.
De acuerdo a este último, Hiparco midió la posición de las estrella Spica y Régulo, utilizando también información de sus predecesores como fueron Timocares y Aristilo, comparó sus observaciones y de manera concluyente, señaló que la estrella Spica se había movido 2 grados con respecto al equinoccio de otoño.
Además comparó las medidas del año trópico y el año sideral y se dio cuenta de que existía una pequeña diferencia. Hiparco de Nicea concluyó que los equinoccios se movían a través del zodíaco, y que la razón de esta precesión no era menos que 1 grado en un siglo.
Hiparco de Nicea realizaba comparaciones de sus observaciones astronómicas, con las que realizaban observadores de siglos anteriores, como por ejemplo las realizadas por Timocharis, encontrando que existían diferencias que no correspondían con errores de cálculos.
Dedujo de manera asombrosa que esta diferencia se debía al movimiento o precesión con dirección de Este a Oeste del punto equinoccial, el cual está determinado por el punto de intersección de la eclíptica con el Ecuador Celeste y no por el movimiento de las estrellas. Sus cálculos arrojaron concretamente, que eran 45 segundos de arco en un año y un valor muy próximo a los 50,27 segundos, los cuales son aceptados aún hoy en día. Con esta determinación logro precisar el período del año solar en 365 días y 6 horas.
Distinción entre el año sidéreo y el año trópico
Luego que Hiparco de Nicea determina el valor de la precesión de los equinoccios, Hiparco logra diferenciar un año sidéreo y el año trópico determinando incluso su duración para los que estableció que un año sidéreo tenía una duración de 365 días 6 horas 10 minutos, mientras que un año trópico tenía una duración de 365 días 5 horas 55 minutos. Los mismo tenía apenas un error de 1 hora y 6 minutos 15 segundos. También señaló para la época que se debía adoptar el tiempo del año trópico por ser el que está en armonía con las estaciones.
Es conveniente conocer un poco de que se el tiempo sidéreo, debemos inicialmente definir lo que es tiempo sidéreo. Lo que se conoce tiempo sidéreo puede ser traducido de manera literal como el tiempo de las estrellas.
Como sabemos el tiempo de los humanos está regido por el tiempo solar, este por su puesto viene determinado por el tiempo que tarda el Sol darle la vuelta a la Tierra, por su movimiento de rotación. Sin embargo, es importante resaltar que en realidad la Tierra no gira 360 grados diarios, en realidad la dirección de la Tierra hacia el Sol varía un grado, por lo que la tierra gira 361 grados.
En astronomía, se utiliza lo que tarda la Tierra en girar con respecto a las estrellas que han sido seleccionadas como fijas y no con respecto al sol, con este criterio se elimina la dificultad de la órbita de la Tierra, ya que se determina lo que tarda en girar la tierra alrededor de la estrella, en este caso si son los 360 grados y este tiempo es denominado un día sidéreo.
Se establecen horas, minutos y segundos sidéreos en correspondencia, con las horas, minutos y segundos del día solar. Los días sidéreos son 4 minutos más cortos que un día solar, por lo que un día sidéreo es de 23 horas 56 minutos. Por su parte un año trópico es el tiempo que le lleva al Sol, regresar a un equinoccio.
Calculo entre la Tierra y la Luna
Hiparco de Nicea logro determinar con una aproximación impresionante la distancia que existe entre la Tierra y la Luna. Hiparco no era el primero que había intentado determinar esta distancia, muchos otros habían tratado de determinar la distancia utilizando los eclipses de luna, sin embargo, Hiparco utilizó el diámetro de la Tierra y calculó que esta distancia era de treinta veces el diámetro terrestre, lo que le permitió estimar que eran aproximadamente 384.000 kilómetros.
Es importante reconocer que Aristarco de Samos y Eratóstenes habían realizado una aproximación a la distancia que existe entre la Tierra y la Luna, no obstante, fue Hiparco quien indicó la más exacta y con base en ello, el reconocimiento. Sin embargo, es tan extraordinario que para la época se logrará una aproximación tal, que bien vale la pena conocer un poco más sobre cómo pudo conocer este valor.
La distancia de la Tierra a la Luna depende de diferentes factores que mantendrán una cifra variable, una de ellos es la época del año, sin embargo, se ha estimado que la distancia de la Tierra a la Luna se encuentra en un promedio de 384.440 kilómetros, este es el cálculo actual, con todo el avance tecnológico que tenemos hoy en día e Hiparco señalo que se encontraba a 384.000 kilómetros, es decir, una diferencia de tan solo 440 kilómetros, insignificante diferencia, si tomamos en cuenta los siglos que hay de diferencia.
Como es conocido la Luna es el satélite natural de la Tierra y su masa se encuentra en constante variación, tiene un diámetro ecuatorial de 3.476 kilómetros. Por su parte el planeta Tierra tiene un diámetro de 12.741 kilómetros y una circunferencia de 40.066 kilómetros. ¿Pero qué hizo Hiparco para obtener este número? Vámonos al detalle.
Como mencionamos Hiparco de Nicea mejoro el método utilizado por Aristarco concluyendo que la distancia de la Tierra a la Luna era aproximadamente treinta veces el diámetro de la Tierra, arrojando un número verdaderamente cercano a la realidad. Lo más impresionante es ¿cómo pudo llegar a obtener cálculos tan precisos y cercanos a los que se manejan hoy en día, solo utilizando su vista?
Pues Hiparco en sus observaciones al igual que podemos ver nosotros mismos cuando observamos la Luna, vemos un circulo, pero Hiparco vio medio minuto de radio, es decir, 650 diámetros lunares que sería la circunferencia de la órbita. Este es el primer dato obtenido por Hiparco.
Por su parte la longitud de la órbita lunar es 2π·DL en donde π es una constante de valor 3,14159 y DL la distancia Tierra a Luna y el diámetro de la Luna es 2 veces su radio, es decir, RL sería el radio lunar, la cual se convertía en una nueva incógnita. Para determinarla debió crear una expresión matemática en donde 2 el Radio Lunar seria igual a (2π·DL)/650 diámetros lunares.
Para dilucidar la nueva incógnita Hiparco utilizó los eclipses al igual que lo hizo Aristarco, observando que la luna a penas tapa unos segundos el disco solar durante este fenómeno, mientras que en los eclipses anulares la luna tapa el centro del Sol y se observa un borde a su alrededor. Al pasar la Luna por delante del Sol, la Luna está más cerca de la Tierra, aunque aún no sabía cuánto más cerca y el segundo dato es que el tamaño con el que ve al Sol y Luna, son casi iguales.
Con esta observación desde la Tierra en el momento que la Luna tapaba el Sol, obtenía dos triángulos similares de líneas paralelas y con ello no calculo el radio de la Luna pero logro ponerlo en función del radio del Sol y de la distancia al Sol. Con los eclipses de Luna Hiparco de Nicea, logró medir los tiempos que tardó la luna cuando comenzó el eclipse (t1), también cuando se oculto totalmente (t2) y cuando comenzó a salir del eclipse (t3) y obtuvo el tiempo que la Luna tardaba en ocultarse y cuanto tardaba en atravesar la sombra.
Con una serie de artificios matemáticos realmente complicados de explicar, creó para dilucidar las incógnitas generadas un esquema en donde incluía al Sol, la Tierra y la Luna durante un eclipse de Luna, con lo que obtuvo de nuevo una relación de triángulos de líneas paralelas, que le permitió igualar expresiones y simplificarlas.
El mayor de los aciertos fue suponer que el Sol se encontraba mucho más lejos de la Tierra que la Luna, utilizó el cálculo que Eratóstenes había establecido del radio de la Tierra en 7.300 Km aproximadamente y sustituyendo valores en la expresión inicial obtuvo que la distancia de la Tierra a la Luna era 414.000 Km. Nada mal ¿no creen?. Luego con aproximaciones se obtiene el valor señalado por los documentos de Ptolomeo de 380.000 kilómetros.
La Trigonometría
Hiparco de Nicea es reconocido como el padre de la Trigonometría. Es importante señalar que el estudio de los triángulos facilita de manera extraordinaria las observaciones astronómicas. Hiparco elaboró una tabla de los acordes de ángulos.
Lo mejor de todo es que lo facilito para los estudiosos que lo necesitaran para diversas aplicaciones y es por ello que se conocen hoy en día. Para el desarrollo de las mismas relacionó las medidas angulares con las medidas lineales. La actual tabla de los senos como la conocemos hoy en día, tienen su origen en la tabla de cuerdas creada por Hiparco de Nicea, con la cual relacionaba los lados y los ángulos de todo triangulo plano.
Existen hallazgos que señalan sin embargo, una aproximación similar de una tabla trigonométrica que data de mil años antes de Hiparco y la han denominado Plimpton 322, se dice que es una tabla babilónica, no obstante, hay controversia en la propuesta, por ello, solo damos a conocer la información y mientras se comprueba y afirma, Hiparco de Nicea mantiene el titulo de padre de la Trigonometría.
División del día en horas de igual duración
No conforme con estimar el tiempo en días horas y minutos que tomaba la tierra en girar alrededor del Sol, Hiparco también determino la duración del día, para ello utilizó el sistema babilónico, el cual divide un círculo en 360 grados y cada grado lo divide en 60 minutos de arco. No se sorprendan pero el sistema es tan práctico y tan efectivo que lo utilizamos hoy en día todavía.
Hiparco consideró que el día podía ser reconocido como una circunferencia si el mismo correspondía al ciclo diario del sol, con base en esta premisa podía ser dividido también en partes que serían las horas, las cuales tendrían igual duración, lo cual era totalmente diferente, ya que para la época se utilizaban horas de duración distinta. Sin embargo, era demasiado avanzado para su época y no fue hasta la invención del reloj mecánico en el siglo XIV, en que se generalizó la división en horas de igual duración.
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