La verdadera forma de la Tierra

Todos hemos oído alguna vez que en la Edad Media la gente creía que la Tierra era plana y que los navegantes temían alejarse demasiado de la costa por miedo a caer por el precipicio del fin del mundo. Seguro que más de uno también habréis oído que fue Colón quien, convencido de que no era así, y seguro de que el planeta era redondo, se atrevió a ir hasta donde ningún europeo había ido antes para demostrarlo y abrir con ello una nueva ruta de comercio marítima que lo llevara a la costa oriental de Asia pero viajando hacia el oeste. ¿Pero y si os dijera que no fue así?, ¿que ni la Tierra es redonda, ni Colón fue el primer europeo en llegar a América ni tampoco el primero en decir que nuestro planeta era esférico? En esta entrada vamos a mostrar cuál es el verdadero aspecto del planeta en el que vivimos, pero también cómo este concepto ha cambiado con los siglos.

tierra
Hoy en día está aceptado que la Tierra es un cuerpo rocoso prácticamente esférico, pero en el pasado el debate sobre la auténtica forma de planeta fue intenso y variado (imagen modificada a partir de nasa.gov).

De la pizza a la sandía

Desde tiempos inmemoriales el ser humano ha tenido una concepción bastante errónea de sí mismo y del lugar que ocupa en el Universo. Desde que fuimos conscientes del mundo que nos rodea nos hemos considerado especiales y diferentes al resto de animales, y eso nos ha llevado a inventarnos ideas y conceptos cuyo único fin era reafirmar esa idea. De esta manera creamos en nuestra imaginación una serie de seres que controlaban nuestro destino y daban sentido a nuestra vida, que nos daban una explicación a muchos de los sucesos naturales que ocurrían y que éramos incapaces de comprender (los truenos y relámpagos, los terremotos, las lluvias…). Fue así como nacieron los dioses, la magia y la necesidad de pensar, aunque también es cierto que la perspectiva así nos lo hacía creer, de que ocupábamos un lugar privilegiado del Cosmos. Y con esa ignorancia propia del desconocimiento llegó también la idea de que si el planeta lo veíamos más o menos plano era porque en realidad estábamos en una superficie que era plana, una pizza irregular en la que encontrábamos valles y montañas, tierra pero también mar. Esa fue la primera idea de la que tenemos constancia sobre la forma plana del planeta, pero en contra de lo que se suele creer no duró hasta la Edad Media. Mucho antes ya algunos estudiosos habían descubierto que era redonda, que en realidad vivíamos en una sandía.

Tierra_plana
Al principio se creía que la Tierra era plana por una simple percepción errónea del mundo en el que vivimos (imagen tomada del video de youtube, ¿Por qué el engaño de la Tierra plana?).

La Antigua Grecia fue un periodo muy importante para el conocimiento en general, lo que incluye también el aspecto de cuál es la verdadera forma del planeta. El primer hombre del que sabemos que consideró una Tierra esférica fue Pitágoras (582-507 a.C.), que al observar cómo cambiaba la posición de las estrellas con respecto al horizonte cuando se viajaba al norte o al sur concluyó que era debido a una superficie terrestre curva, aunque no pudo aportar ninguna prueba al respecto. Fue otro hombre griego, un famoso filósofo que dedicó mucho tiempo a la observación de su entorno, quien aportó esa primera prueba. Aristóteles (384-322 a.C.) concluyó acertadamente que los eclipses lunares son debidos a que la Tierra proyecta su sombra sobre la Luna, una sombra que es siempre circular. Y dado que la única figura geométrica que en todas sus secciones da siempre un círculo es la esfera, Aristóteles determinó que nuestro planeta era en realidad una esfera perfecta. También fue un ferviente defensor del modelo geocéntrico, en el que nuestro planeta era el centro del Universo y todos los astros que vemos en el firmamento, incluido el Sol, orbitaban alrededor de él, pero ese es otro asunto.

eclipse_lunar
Esquema de formación de los eclipses de Luna, uno de los primeros criterios, y más tarde evidencia, de que la Tierra era efectivamente un cuerpo esférico (fuente: naukas.com).

Los griegos fueron los primeros, que sepamos de momento, en considerar la forma esférica del planeta y aportar pruebas al respecto. Pero también fueron los primeros en darnos un tamaño. Eso s elo debemos a Eratóstenes (275-195 a.C.), que fue capaz de calcular la circunferencia del planeta. ¿Cómo? Pues muy sencillo, mediante un experimento y un simple cálculo trigonométrico que voy a explicar brevemente, aunque Carls Sagan ya lo hizo en el vide que os dejo a continuación. Eratóstenes sabía que en el solsticio de verano los rayos solares incidían perpendicularmente a la superficie en Siena (hoy Asuán, Egipto), por lo que ese día los cuerpos no proyectaban sombras en esa localidad. Pero esto no ocurría en otros lugares del planeta, ni entonces ni hoy, así que midió para esa misma fecha la sombra que proyectaban los rayos en Alejandría, que distaba de Siena una distancia conocida en dirección norte-sur. De esta forma, y suponiendo que la diferencia entre ambas localidades era debido a la curvatura del planeta, hizo un cálculo con el que obtuvo que el planeta tenía una circunferencia de 46 250 km. ¡¡Solo 6 000 km de error!! Pero es que ahora sabemos que Eratóstenes cometió un error de concepción porque la distancia entre ambas ciudades no es exactamente norte-sur, ya que Asuán está 3º al este de Alejandría, por lo que si corregimos este error en sus cálculos obtendremos una circunferencia de 40 364 km, cuando en la actualidad sabemos que es de 40 030 km. Una gran aproximación solo con el ingenio y las matemáticas.

El hecho de que los griegos acertaran tanto es sorprendente, más si consideramos las herramientas que emplearon para ello, y en contra de lo que se suele pensar, la idea de una Tierra esférica no pasó al olvido. El emperador Marco Aurelio (121-80 d.C.), al que seguro que habéis visto brevemente en los comienzos de la película de Gladiator (Ridley Scott, 2000) llegó a definir nuestro planeta como «redonda esfera que sin cesar gira», lo que nos demuestra que los romanos siguieron esa idea de la forma de la Tierra. ¿Y en la Edad Media? También siguió existiendo y los estudiosos nunca la olvidaron, aunque sí es cierto que durante este periodo de la historia de la humanidad hubo cierta controversia debido a que las ideas religiosas cristianas imperaban por encima de cualquier evidencia empírica. Ese fue el motivo por el que dominó la idea geocéntrica de Aristóteles, base del pensamiento cristiano y motivo por el que muchos hombres fueron condenados durante esa triste época oscura, algunos incluso a muerte.

geocentrismo
El modelo geocéntrico, propuesto por Aristóteles y perfeccionado por Ptolomeo, se convirtió durante siglos en el modelo oficial de cómo funcionaba el universo al fusionar ciencia y religión en él (modificado a partir de photos.com).

No era una sandía, era un huevo

La idea de que Colón reintrodujo la esfericidad del planeta es un error procedente de la mitificación de este personaje histórico, que no solo no aportó nada nuevo al tema sino que encima estaba muy equivocado en sus cálculos. Porque Cristóbal Colón simplemente tomó los datos erróneos de Toscanelli, quien afirmaba que la circunferencia terrestre era de 29 000 km, 11 000 km menos que en la realidad, y según algunos incluso los modificó todavía más para que se ajustaran a sus objetivos de conseguir financiación para su empresa. A esas ideas no ayudaba en nada que tan solo un par de años antes, en 1489, el alemán Enrique Martelo Germano hiciera su famoso mapamundi, solo uno de tantos mapas de la época. Aquella patraña evidentemente fue “cazada” y cuando tuvo que explicar su proyecto en varias ciudades españolas (entre ellas Salamanca), los estudiosos de la época insistieron en que estaba cometiendo graves errores de cálculo y le advirtieron de que se equivocaba, que la distancia entre Europa y Asia por el oeste era insalvable en barco. Pero Colón hizo oídos sordos y al final consiguió poner en marcha su proyecto. Y suerte tuvo de encontrar América en medio de su camino, porque si no jamás habríamos oído hablar de este navegante de orígenes aún inciertos.

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El mapa de Enrique Martelo Germano, de 1489, es uno de los primeros mapas que consideraron el planeta como un cuerpo redondo (fuente de la imágen: henry-davis.com).

Con los años, y una vez confirmada la esfericidad del planeta gracias a la primera circunnavegación de Magallanes y Elcano (1519-1522), la idea de la Tierra plana quedó completamente descartada. Pero todavía quedaban dilemas por resolver, ya que no se tardó en ver que nuestro planeta no era exactamente esférico, sino que era más bien como un huevo, un elipsoide. Por ello surgió una nueva disputa, esta vez entre dos escuelas de pensamiento, la inglesa, que afirmaba que la Tierra estaba achatada por los polos (elipsoide oblato); y la francesa, que defendía que nuestro planeta en realidad estaba achatado por el ecuador (elipsoide prolato). Para desentrañar ese misterio se enviaron varias expediciones por todo el mundo, y gracias a ellas descubrimos que la Escuela Inglesa estaba en lo cierto, que la Tierra es en realidad un elipsoide de revolución achatado en los polos, pero ahora también sabemos que ese achatamiento se debe al efecto de la rotación y es algo común a todos los cuerpos del Universo a partir de una cierta masa. De hecho, que un cuerpo tenga suficiente masa como para que alcance el equilibrio hidrostático (que sea prácticamente esférico) es actualmene uno de los criterios para considerar un planeta.

elipsoides
Durante años se discutió si la Tierra era un elipsoide prolato (más estrecho en el ecuador) o un elipsoide oblato (achatado por los polos), siendo la forma correcta esta última (imagen compuesta a partir de wikipedia.org).

El geoide, la patata espacial

En la actualidad, y gracias a los grandes avances científicos, sabemos que la Tierra tiene una superficie irregular que dista mucho de la idea de esfera perfecta de Aristóteles. Pero para describir esa forma real primero tenemos que volver al Elipsoide Internacional de Referencia, que es la aproximación matemática, y por tanto ideal, que tenemos de ella. Este elipsoide no define la verdadera forma del planeta pero aun así es el que empleamos como referencia a la hora de hacer cualquier tipo de mapa, pero es que además es la superficie a la que se refieren todos los sistemas de coordenadas esféricas y todos los sistemas geodésicos de referencia como el tan utilizado GPS. El elipsoide internacional, el famoso huevo achatado en los polos, es por tanto la figura geométrica más importante de todas las que pretenden explicar la forma de la Tierra.

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La Tierra tiene un radio ecuatorial ligeramente mayor que el radio polar, lo que hace que si figura geométrica sea en realidad la de un elipsoide oblato, si bien las diferencias son mínimas y hablar de esfera no es incorrecto (imagen propia).

Pero como hemos dicho, el Elipsoide Internacional de Referencia solo es una aproximación matemática ideal que no tiene en cuenta las imperfecciones de la superficie del planeta. Por fortuna tenemos otra aproximación más precisa de la forma de la Tierra, una que sí considera esas irregularidades que permiten que tengamos continentes y cuencas oceánicas. El geoide es la única aproximación física que tenemos de la figura real del planeta porque está basado en la única superficie equipotencial (de igual valor en todos sus puntos) que podemos observar del campo gravitatorio terrestre: el nivel del mar. El geoide es por tanto un cuerpo irregular con una superficie ondulada con respecto al elipsoide, con zonas más profundas que él que suelen representarse con colores fríos (azules) que se alternan con zonas más elevadas que el elipsoide y que suelen aparecer con colores cálidos (rojos). Esta ondulación, que confiere a la figura exagerada un aspecto similar al de una patata, es debida a la distribución irregular de masas en el interior del planeta y a la rotación diferencial de las distintas capas que componen el planeta (atmósfera, hidrosfera, litosfera, astenosfera…). Porque la Tierra es en realidad una imperfecta patata redonda, es nuestra querida patata espacial.

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Reconstrucción, muy exagerada, de la forma del geoide obtenida por la misión GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) de la Agencia Espacial Europea. Este modelo es conocido como GEM9 (fuente: ESA).

Un comentario sobre “La verdadera forma de la Tierra

  1. Como buen hombre de la llanura la teoría de la redondez de la Tierra era algo que no podía verificar con mis ojos. Cuando me transferì en Liguria -Italia- viviendo más de 20 años de frente al mar (calle de por medio) visual perfecta todos los días me asombraba de como verificar la total y absoluta redondez. El mar ofrece una panmorámica que va más allá de lo imaginable. Saludos.

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