LA FORMA DE LA TIERRA

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:

• ARISTÓTELES

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.   

• ERATÓSTENES

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

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.

• FERNANDO DE MAGALLANES

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).

• NICOLÁS COPÉRNICO

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”.

• ISAAC NEWTON

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

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.