1.1 HISTORIA DE LAS IDEAS SOBRE LA FORMA DE LA
TIERRA
La imaginación, llevo al hombre a figurarse a la Tierra de diferentes
formas casi todas simétricamente sencillas, y algunas otras perfectamente
pensadas para que coincidan con las creencias religiosas. Hasta que los griegos
comenzaron a ver la forma de la tierra como realmente tenia que ser y no como
querían que fuese. Casi todos los pueblos tienen y tuvieron una noción de la
forma de la Tierra, aunque más no sea de la región en que viven, que muchas
veces se presento como la única región o ubicándola en el centro del mundo
conocido.
La astronomía de los pitagóricos marcó un importante avance en el pensamiento
científico clásico, ya que fueron los primeros en considerar a la tierra como
una esfera que gira junto a otros planetas alrededor de un fuego central.
De esta manera surgen ideas sobre la forma de la Tierra, técnicas y
procedimientos que se ingenian algunos hombres para medirla y conocerla.
Hombres tales como:
En el siglo IV a.C. el filósofo y científico griego Aristóteles, en su
libro de los cielos, fue el primero en demostrar que la tierra era redonda.
Basaba su hipótesis en los siguientes argumentos: que toda la materia tiende a
caer hacia un centro común; que la tierra proyecta una sombra circular sobre la
Luna durante los eclipses lunares; y que si se viaja de Norte a Sur pueden
verse nuevas constelaciones, mientras que las conocidas desaparecen. Vertió su
saber geográfico en Meteorología, tratado del cielo.
El geógrafo griego Eratóstenes (275-195 a.C.) midió la circunferencia
de la tierra con una precisión extraordinaria, al determinar, a través de la
astronomía, la diferencia de latitud entre las ciudades de Siena (actual Asuán)
y Alejandría en Egipto.
Sus cálculos sobre la circunferencia terrestre se basaron en la
observación que hizo en Siena, a mediodía, en el solsticio de verano, los rayos
del sol incidían perpendicularmente sobre la tierra, y por tanto, no
proyectaban ninguna sombra (Siena estaba situada muy cerca del trópico de
Cáncer). En Alejandría se percató de que en la misma fecha y hora las sombras
tenían un ángulo de aproximadamente 7° con respecto a la vertical. Al conocer
la distancia entre Siena y Alejandría, pudo hallar a través de cálculos
trigonométricos la distancia al sol y la circunferencia de la tierra.
Claudio Ptolomeo, astrónomo alejandrino, adujo nuevas razones para
demostrar la “redondez” de la tierra. Las estrellas, aseguraba, no salen ni se
ponen al mismo tiempo para observadores situados en diferentes lugares, ya que
se levantan antes para los que se encuentran al Este. Así mismo hizo notar el
siguiente hecho: cuanto más se avanza hacia el Norte, se ven nuevas estrellas
que no se veían en el Sur.
Sin embargo, en la Alta Edad Media estas ideas fueron abandonadas,
retomándose la concepción plana de la forma del planeta. Posteriormente en la
baja Edad Media fue retomada la idea de la redondez de la tierra, idea de los
griegos hace casi 2000 años.
- FLORENTINO PAOLO DAL POZZO TOSCANELLI
Después de Ptolomeo y hasta casi finales del siglo XV, fueron muy
pocos los avances en la astronomía y en la geografía europea. Portugal se convirtió
en centro de irradiación y atracción de los más importantes geógrafos y hombres de la ciencia uno de estos,
Florentino Paolo dal Pozzo Toscanelli, abrazaba y difundía su teoría de que era
posible alcanzar las Indias por la ruta Occidental, según él, el camino más
fácil, corto y seguro. Al parecer fue Toscanelli, a finales del siglo XV, el
primero en lanzar la idea de llegar a Asia, navegando hacia el Oeste, idea que
siguió Cristóbal Colón.
El imprevisto hallazgo por parte de Vasco Núñez de Balboa, de un nuevo
océano más allá de la India en el año 1513, animó a los españoles a retomar la
intención de navegar por Occidente hacia la isla de las especias.
En 1519, la redondez de la tierra se comprobó experimentalmente con el
primer viaje de circunnavegación que realizó Magallanes considerando a la
tierra como una esfera perfecta. “partió de Sevilla hacia la Especiería con
cinco embarcaciones: la trinidad, nave capitana bajo su mando directo; la
Concepción, con Juan Sebastián Elcano como contramaestre; así como la San
Antonio, la Santiago y la Victoria; y un total de 237 hombres. La expedición se
dirigió a las Molucas y tras quedarse con una sola nave, la Victoria, al mando
de Elcano, llegó a España el 6 de Setiembre de 1522, con 18 supervivientes y
cargada de especias”. (Enciclopedia Encarta).
Con el avance de la ciencia física esta visión se corrigió, Nicolás
Copérnico sostenía que el centro de la esfera lo ocupa el sol y no la tierra,
esta y los planetas se movían en orbitas circulares alrededor de él. Así mismo
manifestó lo siguiente: “pues hacia el norte, marchando desde cualquier parte,
el vértice de la revolución diurna se eleva poco a poco, descendiendo el otro
por el contrario otro tanto, y muchas estrellas alrededor del septentrión
parecen no ponerse y algunos hacia el punto austral parecen no salir más”.
Newton, a finales del siglo XVII dedujo (después de haber observado
los abultamientos de Júpiter y Saturno en la zona Ecuatorial) de que la tierra
no debía ser una esfera perfecta ya que giraba sobre su eje. Este movimiento de
rotación determinaría que el Ecuador se ensanche, debido a la fuerza centrifuga
que contrarresta la gravedad, mientras que los polos se achaten, debido a una
mayor fuerza centrípeta. En consecuencia, según éste inglés, la forma de la
tierra debería ser la de un “elipsoide en revolución” (sólido generado por el
giro de una elipse alrededor de su eje polar), es decir, achatada en los polos
y ensanchada en el ecuador.
Cesar Francois Cassini, quien combatió a Newton, sostenía otra
hipótesis, según la cual la tierra era achatada en el Ecuador y abultada en los
polos, es decir, alargada en dirección de los polos, llamando a esta forma
“esferoide fusiforme”. En 1672, Cassini envía una expedición a Cayena (Guyana Francesa) dirigida por Jean
Richer con un péndulo que en Paris marcaba exactamente; pero que en Cayena se
retrasaba en dos minutos y medio diariamente, demostrando esta experiencia lo contrario de lo que pensaba Cassini.
Posteriormente, la Academia de Ciencias de Paris organiza dos
expediciones, cuyo objetivo era medir la distancia terrestre que correspondía a
un grado de meridiano cerca del Ecuador y próximo al Polo, para establecer así
la forma de la tierra.
En 1873, Listing señalaba que la forma real de nuestro planeta es la de un geoide, que no corresponde a
ninguna de las figuras geométricas regulares conocidas, el cual considera el
nivel de los océanos y curvatura por
debajo de los continentes. El geoide es una superficie en la que se da un mismo
valor de energía potencial gravitacional.
1.2. LA COMPLEJA FORMA DE LA TIERRA
La compleja forma de la tierra ha constituido a lo
largo de la historia cartográfica uno de los problemas más agudos para la
representación exacta de toda su superficie en un plano.
Ø SU
FORMA MATEMÁTICA
Los franceses sostenían la esferidad terrestre y
hasta ahora mucha gente piensa que la forma de la tierra es esférica, lo cual
es falso ya que una esfera es un sólido geométrico que tiene una superficie
lisa y cuyos puntos equidistan del centro.
Posteriormente la academia de ciencias de parís en 1899, sostuvo que la tierra tiene una
forma esferoidal o elipsoidal. Pero esta superficie llamada elipsoide de
revolución se refiere a la superficie oceánica y no al a terrestre.
Considerando el elipsoide achatado la tierra tiene
dos semi-ejes o radios: el radio mayor es de 6 378 388 m. y el radio menor es de 6 367 650 m. (6,371 km.)
Ø SU
FORMA TOPOGRÁFICA
La epidermis
de la corteza terrestre es muy compleja, irregular, con grandes
depresiones y grandes elevaciones, es decir relieves que constituyen unidades
de primer orden (cuencas oceánicas y los continentes), unidades de segundo
orden (valles, montañas, llanuras) y unidades de tercer orden (quebradas,
terrazas, mesetas, etc.). Topográficamente la tierra se asemeja a una pera como
decía Newton.
Ø SU
FORMA GEOIDAL
La forma de la tierra que los geodestas tratan de
medir, no es la configuración de la superficie del suelo, ya que esta se eleva y desciende de
manera muy irregular. La superficie cuya forma se busca es la correspondiente
al nivel del mar en los océanos, extendida de manera imaginaria tierra adentro,
hasta formar una figura llamada Geoide.
La superficie del geoide vendría a ser la línea
imaginaria e intermedia entre la línea de la superficie de la litosfera y el
del elipsoide de revolución (océanos).
1.3. FACTORES QUE DETERMINAN LA FORMA DE LA
TIERRA
§ Fuerza
de gravedad
Todos los cuerpos en el espacio con suficiente masa,
debido a su propia fuerza de gravedad, tienden a adoptar forma esférica. Si la
gravedad fuera la única fuerza en actuar la tierra y todos los demás cuerpos
del universo serian de forma esférica
Por la acción de la fuerza de gravedad (fuerza de
tracción ejercida hacia el centro) la materia dispersa se aglutina entre si
§ Movimiento
de rotación
Al girar la tierra sobre su propi eje de rotación
genera una fuerza centrifuga la que es mayor por el ecuador y menos en los
polos. Esa fuerza permite que exista un ensanchamiento ecuatorial y un
achatamiento polar.
§ Plasticidad
de las rocas
Debido a la plasticidad de los materiales
terrestres, estos permiten ceder con cierta facilidad a la acción de la fuerza
centrifuga.
1.4 Consecuencias
originadas por el carácter esférico de la tierra
Una vez
establecido el carácter esférico de la Tierra, el problema de su tamaño
adquiría una importancia mayor que nunca. Determinar las dimensiones de una
Tierra plana y finita habría supuesto una tarea en extremo ardua, como no fuese
que alguien se la recorriera de punta a punta. Una Tierra esférica, en cambio,
produce efectos que varían directamente con el tamaño de la esfera.
Por ejemplo, si la esfera terráquea fuese enorme, los efectos producidos
por su esfericidad serían demasiado pequeños para detectarlos de un modo fácil.
La visión de las estrellas no cambiaría sensiblemente cuando el observador se
trasladase unos cuantos cientos de kilómetros hacia el Norte o hacia el Sur;
los barcos no desaparecerían por el horizonte cuando el observador
estuviera todavía una imagen
suficientemente grande para ser visible, ni éste vería ocultarse primero el
casco y luego el velamen; y, por último, la proyección de la sombra de la
Tierra sobre la Luna parecería recta, pues la curvatura de dicha sombra sería
muy pequeña y, por tanto, indetectable.
En otras palabras, el mero hecho de que los efectos de la esfericidad
fuesen perceptibles significaba que la Tierra era una esfera, pero también que
se trataba de una esfera de tamaño más bien moderado: ciertamente grande, pero
no gigantesco.
Ahora bien, ¿cómo podría medirse este tamaño con cierta precisión? Los
geógrafos griegos lograron establecer un límite inferior. Hacia el año 250
a.C., estos hombres sabían por experiencia que hacia Poniente la Tierra se
extendía algo más allá del Estrecho de Gibraltar, y que hacia Levante llegaba
hasta la India, con una distancia máxima de unos 9.600 kilómetros (cifra muy
superior a la estimación, aparentemente generosa, que hiciera Hecateo dos y
siglos y medio antes). Puesto que al cabo de dicha distancia la superficie de
la Tierra no había vuelto, evidentemente, al punto de partida, el perímetro del
planeta tenía que ser superior a los 9.600 kilómetros; pero cuánto mayor era
algo que no podía precisarse.
El primero en sugerir una respuesta basada en la observación fue el
filósofo griego Eratóstenes de Cirene (275 - 196 a.C.). Este filósofo sabía (o
se lo comunicaron) que en el solsticio vernal, el 21 de junio, cuando el sol de
mediodía se encuentra más cerca del cenit que en ningún otro día del año, este
astro pasaba justamente por el cenit sobre la ciudad de Syene, en Egipto (la
moderna Asuán). Este hecho podía constatarse sin más que clavar un palo
vertical en el suelo y observar que no proyectaba sombra alguna. Por otro lado,
repitiendo la misma operación en Alejandría, situada unos 800 kilómetros al
norte de Syene, el palo proyectaba una corta sobra, la cual venía a indicar que
en aquel lugar el sol de mediodía se encontraba algo más de 7 grados al Sur del
cenit.
Cuanto mayor fuese la curvatura de la Tierra, mayor sería la divergencia
entre las direcciones de los dos palos y mayor también la diferencia entre las
longitudes de ambas sombras. Aunque Eratóstenes demostró cuidadosamente todos
sus cálculos por métodos geométricos, nosotros prescindiremos de esta
demostración y diremos simplemente que si una diferencia de algo más de 7
grados corresponde a 800 kilómetros, una diferencia de 360 grados (una vuelta
completa alrededor de una circunferencia) debe representar cerca de 40.000
kilómetros si queremos conservar una proporción constante.
Conocida la circunferencia de una esfera, también se conoce su diámetro. El
diámetro es igual a la longitud de la circunferencia dividida por pi, cantidad
que vale aproximadamente 3,14. Eratóstenes concluyó, por tanto, que la Tierra
tenía una circunferencia de unos 40.000 kilómetros y un diámetro de unos 12.800
kilómetros.
El área de la superficie de tal esfera es de 512.000.000 de kilómetros
cuadrados, aproximadamente, cifra que equivale a por lo menos seis veces la
superficie máxima conocida en los tiempos antiguos. Evidentemente, la esfera de
Eratóstenes se les antojaba algo desmesurada a los griegos, pues cuando más
tarde los astrónomos repitieron las observaciones y obtuvieron cifras más
pequeñas (29.000 kilómetros de circunferencia, 9.100 de diámetro y 256.000.000
de kilómetros cuadrados de superficie), dichas cifras fueron aceptadas sin
pensarlo dos veces. Estas cifras prevalecieron a lo largo de toda la Edad Media
y fueron utilizadas por Colón para demostrar que la ruta occidental desde
España a Asia era un ruta práctica para los barcos de aquel tiempo. En realidad
no lo era, pero su viaje se vio coronado por el éxito debido a que el lugar
donde Colón creía que estaba Asia resultó estar ocupado por las Américas.
No fue sino en 1522, con el regreso de la única nava sobreviviente de la
flota de Magallanes, cuando quedó establecido de una vez para siempre el
verdadero tamaño de la Tierra, vindicando así a Eratóstenes.
Las últimas mediciones dan la cifra de 40.067,96 kilómetros para la
longitud de la circunferencia de la Tierra en el Ecuador. El diámetro de la
Tierra varía ligeramente según la dirección debido a que nuestro planeta no es
una esfera perfecta; la longitud media de este diámetro es de 12.739,71
kilómetros. El área de la superficie es de 509.903.550 kilómetros cuadrados.
