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Impacto de las telecomunicaciones parte 1 - Monografía



 
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Nuevas tecnologías. Transmisión a distancia. Sistemas de satélites. Objetivos. Comunicación vía satélite. Concepción del universo. Historia



 1.    PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA



Recientemente algunas agencias internacionales con el patrocinio de las Naciones Unidas han iniciado la campaña para conseguir que se reconozca un novedoso derecho humano, el derecho a la información. La propuesta se basa en el hecho indiscutible de que el hombre como ser social necesita comunicarse no solo con su entorno inmediato sino más allá de su cercanía próxima. En las actuales condiciones de globalización, de  intercambio de información de saberes extendidos a lo ancho del globo terráqueo gracias a las redes de información, mantener a un importante grupo de personas al margen de las modernas tecnologías en comunicaciones, es impedirle el desarrollo integral, el crecimiento como personas y su integración a las corrientes del pensamiento, las artes, las ciencias y la cultura a las puertas del próximo milenio.

Este derecho fue creado en 1996 por iniciativa del Dr. Pekka Tarjanne, Secretario General de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Como el Dr. Tarjanne dijo: “La declaración universal de los Derechos Humanos, excluye los derechos y libertades que la gente de cualquier lugar deberían disfrutar. Los elementos comunes de la humanidad compartidos por toda la gente es la mejor definición que hasta ahora la comunidad mundial ha podido desarrollar.”  Para que todos disfruten estos derechos, deben tener acceso a los servicios básicos de comunicación e información .

Considerando todo lo anterior, se puede determinar que las telecomunicaciones se basan en sistemas que permitan este tipo de comunicación, comunicación a grandes distancias.  Así es como tenemos los distintos tipos de transmisiones: radio, televisión, datos, audio y multimedia.  Actualmente los distintos avances tecnológicos en todos los campos de la ciencia, han permitido que este tipo de transmisiones se realicen utilizando satélites artificiales de nuestro planeta, en número, funciones y rangos diversos.
Estos sistemas hacen que las distancias se disminuyan, acercando al mundo al concepto de una “aldea global”, en la cual es posible comunicarse de polo a polo en tan sólo unos segundos, mediante todos los tipos de transmisiones estipulados anteriormente; esto permite ampliar la comunicación y las relaciones estrechas entre las personas de diversas nacionalidades, razas y religiones, sin importar cuán lejos estén unos de otros.

Sin embargo, a pesar de los avances, existen lugares del mundo en los cuales el acceso a las comunicaciones es muy escaso por los costos que estas implican como instalación, equipos, etc., marginando a los pobladores de estos lugares e impidiendo la transformación total del mundo en una aldea en donde todas las personas, tengan derecho a la comunicación.

Pero se ha planteado una posible solución al problema.  Una nueva generación de sistemas de satélites no geoestacionarios está siendo desarrollada para proveer cobertura global de comunicaciones.  Estos sistemas Satelitales de Comunicación Móvil Personal (GMPCS) prometen habilitar a los usuarios para que estos hagan y reciban llamadas por medio de  microteléfonos desde virtualmente cualquier parte del mundo.  Un buen número de diferentes sistemas ya están en servicio o siendo lanzados.  La mayor parte de la atención se ha enfocado en un puñado de sistemas satelitales de baja altura (LEO) que planean proveer un servicio mundial de voz, aunque hay una buena cantidad de propuestas, algunas de las cuales utilizan órbitas geoestacionarias más convencionales.  Pero aunque los sistemas propuestos proveerán cubrimiento global o regional  con el potencial de proveer servicio en muchos lugares del mundo que carecen de este, los costos estimados iniciales de uso (US$ 1-3 por minuto) y precios de microteléfonos (US$ 750-3.000) sugerirían que son inalcanzables para la mayoría de la población mundial.

En un esfuerzo para fomentar el potencial de los sistemas GMPCS para extender el acceso universal en países en vías de desarrollo, el Foro de Políticas de Telecomunicaciones Mundiales incluyó pronunciamientos relacionados con el servicio universal en un buen número de “Opiniones”.  Las propuestas alientan a los operadores de sistemas GMPCS a establecer tarifas preferenciales para usuarios en áreas rurales o remotas.

Los costos de las llamadas pueden ser bajos, pero el costo del sistema sigue siendo el mismo, por ende hay muchos lugares del mundo en el que no se tienen los recursos para acceder a este beneficio. En el mundo existen muchos lugares donde adquirir una simple línea telefónica es costoso, con los avances en tecnología se han podido diseñar sistemas como los nombrados, sin embargo los costos de este sistema superan los costos de cualquier otro tipo de sistema de telefonía, y no bajarán a corto plazo, así que sigue marginando algunos lugares del mundo. Si este aislamiento casi total del mundo que sufren algunos lugares continúa, la idea de una “aldea global” no podrá ser alcanzada por más de que se trate.

Además las únicas compañías que controlan estos sistemas son grandes multinacionales de países desarrollados como Estados Unidos, Gran Bretaña, etc., lo cual crea una especie de monopolio en las telecomunicaciones, y dado el caso, en el momento en el que estas compañías decidan dejar de proveer servicios al mundo los más afectados serían los países en vías de desarrollo.

Es por eso que, en el caso de Latinoamérica, los países del pacto andino (Venezuela, Colombia, Ecuador y Perú) en respuesta a la creciente demanda de comunicaciones satelitales, formaron una compañía multinacional llamada Andesat S.A., que comenzó a operar desde finales de 1997,  con la participación de 47 empresas de estos países.  Su objetivo es poner en órbita un satélite de comunicaciones para el pacto andino en el 2001 para proveer servicios a los países mencionados anteriormente, entre los que se cuentan los de comunicaciones, transmisión de datos, bíper internacional, telefonía inalámbrica internacional y hasta transferencias bancarias, todo esto en aras de lograr una integración más grande entre estos países y de satisfacer las crecientes necesidades de las personas de estos países.  Este nuevo sistema de comunicación satelital, permitiría a personas en lugares alejados de casi cualquier tipo de civilización, como en la selva amazónica, estar más enterados de lo que sucede en todo el mundo, para que no estén desconectados de éste y hagan valer su derecho a la comunicación.

2.    OBJETIVOS



2.1.    OBJETIVO GENERAL



Establecer si los satélites de comunicaciones existentes en la actualidad, llegarán a convertir al mundo en una “aldea global”.

2.2.    OBJETIVOS ESPECÍFICOS



- Conocer las características y funcionamiento de los actuales satélites de comunicaciones.
- Analizar y establecer relaciones entre la información que se tiene de los satélites y la viabilidad para llegar a convertir al mundo en una “aldea global”.
- Reconocer la actividad de los satélites de comunicaciones dentro del territorio colombiano como fuente de retroalimentación y comunicación de doble vía.

3.    JUSTIFICACIÓN



La comunicación satelital es de cara al próximo milenio, el medio más relevante para que se hable de un concepto de globalización de la información, los satélites artificiales son un poderoso avance para la totalidad de la población ya que este nos ofrece más que cualquier otro medio, rapidez, calidad, Cobertura, etc., que dentro de las actuales condiciones de vida es de suprema ayuda y, empleado en el transporte de información, es allí donde se realiza un paralelo entre los países industrializados y el nuestro.  Los países europeos y E.E.U.U. llevan casi medio siglo de transmisión de señales por vía satelital con un gran éxito plasmándolo en la educación de la mayoría de la población de estos países, haciéndoles valer el ya mencionado derecho a la comunicación.

En Colombia y sus países vecinos, hasta ahora se está comenzando a entender la dimensión de este especial sistema de comunicación, puesto que se están haciendo esfuerzos para que todas las personas habitantes de estos países tenga acceso a la comunicación, así logrando el cumplimiento de el derecho a la comunicación.

Los satélites ofrecen una gran ventaja, en la medida de que sean bien utilizados, manejados con carencia de intereses personales y singulares de naciones para así llegar al concepto de globalización.  Desde este punto de vista lo que se debe hacer es analizar las posibles vías de solución donde los satélites de comunicaciones sean el principal canal de doble vía entre la población mundial, y particularmente el pueblo colombiano.


4.    DELIMITACIÓN



La investigación que será llevada a cabo tendrá un carácter descriptivo, tratará de describir la situación mundial vivida actualmente respecto a las comunicaciones satelitales y establecer si las situaciones planteadas para solucionar el problema del acceso de las comunicaciones a los lugares remotos, son viables para convertir al mundo en una aldea.

Se empezará por conocer la historia de los satélites, su desarrollo, luego como fueron empleados para las comunicaciones, y finalmente los últimos avances tecnológicos en este campo; teniendo en cuenta esto se podrá saber cuales son las soluciones planteadas para poder convertir al mundo en una “aldea”, y se podrá determinar si estas soluciones planteadas son las más correctas para lograr el objetivo de la “aldea global”; también se analizará la situación de Colombia frente a esto, y se podrá establecer que medidas está tomando el gobierno colombiano para lograr que Colombia no quede por fuera de esa “aldea”.

Para llevar a cabo este estudio se consultarán revistas que tengan artículos que hablen sobre este tipo de sistemas de comunicación, los reportes de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) con respecto al avance de las telecomunicaciones y la situación de los lugares marginados;  también se consultarán los sitios web de las principales compañías que proveen servicio de telecomunicaciones satelitales, para conocer más de sus planes y tarifas.

Además se pedirá información relativa a esta materia en el ministerio de comunicaciones, para conocer la situación de Colombia frente al resto del mundo en este campo, que pasos se están siguiendo para tratar de alcanzar a los países desarrollados, y las medidas que el gobierno colombiano ha tomado para lograr que Colombia sea parte de la denominada “Aldea Global”.


5.    MARCO TEÓRICO



5.1.    LA CONCEPCIÓN DEL UNIVERSO



No es la primera vez que se emprende un estudio acerca de los satélites, pero nunca,  con idéntico enfoque y objetivos que orientan el presente trabajo. Tanto los estudios especializados como los trabajos elementales en ellos inspirados no aciertan a hacer resaltar la más esencial y fascinante de sus características, precisamente la que emerge de la conquista del espacio.

A través del tiempo la concepción del espacio a variado mucho desde la antigua concepción aristotélica, hasta la nueva concepción que se acerca mucho a la que Kepler tenía del Universo.

Para examinar la antigua concepción del mundo en la que los conceptos, pertenecieran o no al dominio astronómico, se entremezclaban para formar un único y coherente conjunto de ideas, debemos remontarnos a mediados del siglo IV antes de nuestra era. Por aquel entonces apenas se comenzaba analizar el problema de los planetas con una técnica medianamente elaborada, pero la teoría de las dos esferas, que guiaba las investigaciones matemáticas de los astrónomos planetarios de la época, ya había adquirido una serie de funciones esenciales al margen del campo astronómico. Gran parte de ellas pueden ser descubiertas en la voluminosa obra del gran filósofo y científico griego Aristóteles cuyas opiniones tuvieron una gigantesca influencia y constituyeron, con el paso del tiempo, el punto de partida para la mayor parte del pensamiento cosmológico medieval y gran parte del renacentista.

La obra de Aristóteles, que ha llegado hasta nosotros de forma bastante imperfecta y fragmentaria, trata de materias científicas a las que actualmente designamos bajo los nombres de física, química, astronomía, biología y medicina, así como de materias al margen de la ciencia, como la lógica, metafísica, política, retórica y critica literaria. En cada una de tales materias, especialmente en biología, lógica y metafísica, Aristóteles aportaba ideas completamente originales. Sin embargo, más importante aún que sus importantes contribuciones a una gran cantidad de temas, fue su intento de organizar saber de la época. No es difícil encontrar incoherencias en la obra de Aristóteles, ni, incluso, pequeñas y relucientes contradicciones, aunque, con todo, su visión del hombre y del universo presenta una unidad fundamental y jamás desde entonces haya sido llevada a cabo una síntesis comparable a la suya en cuanto a extensión y originalidad. Esta es una de las razones por las que sus escritos han gozado de una influencia tan inmensa; Para Aristóteles, el universo entero estaba contenido en la esfera de las estrellas o, más exactamente, dentro de la superficie externa de dicha esfera. En todos y cada uno de los puntos del interior de la esfera había materia; los agujeros y el vacío no tenían razón de ser en el universo de Aristóteles. En el exterior de la esfera no había nada, ni materia, ni espacio; nada absolutamente. En la ciencia aristotélica, materia y espacio van juntos; son dos aspectos de un mismo fenómeno y, por consiguiente, el propio concepto de vacío es completamente absurdo. A través de este postulado, Aristóteles daba explicación al tamaño finito y a la unicidad del universo.  Espacio y materia deben acabar a un mismo tiempo: no tiene sentido construir un muro que limite el universo y preguntarse acto seguido qué es lo que limita el muro.

La Física de Aristóteles proponía que cada uno de estos elementos tiene un lugar adecuado, determinado por su peso relativo o “gravedad específica”. Cada elemento se mueve, de forma natural, en línea recta (la tierra hacia abajo, el fuego hacia arriba) hacia el lugar que le corresponde, en el que se detendrá una vez alcanzado, de lo que resulta que el movimiento terrestre siempre es lineal y siempre acaba por detenerse. Los cielos, sin embargo, se mueven de forma natural e infinita siguiendo un complejo movimiento circular, por lo que deben, conforme con la lógica, estar compuestos por un quinto elemento, que él llama éter (aither), elemento superior que no es susceptible de sufrir cualquier cambio que no sea el de lugar realizado por medio de un movimiento circular. La teoría aristotélica de que el movimiento lineal siempre se lleva a cabo a través de un medio de resistencia es en realidad válida para todos los movimientos terrestres observables. Aristóteles sostiene también que los cuerpos más pesados de una materia específica caen de forma más rápida que aquéllos que son más ligeros cuando sus formas son iguales, concepto equivocado que se aceptó como norma hasta que el físico y astrónomo italiano Galileo llevó a cabo su experimento con pesos arrojados desde la torre inclinada de Pisa.

La publicación en 1543 del De revolutionibus orbium caelestium de Copérnico inaugura el profundo cambio dentro del pensamiento astronómico y cosmológico que denominamos revolución copernicana.  Sin embargo, aunque sea necesario reconocerla desde el primer momento, la oscuridad técnica del De revolutionibus no constituye ni el más difícil ni el más importante de los problemas inherentes a la obra de Copérnico. Las principales dificultades del De revolutionibus dificultades a las que no podemos sustraernos provienen parcialmente de la aparente incompatibilidad entre dicho texto y su función en el desarrollo de la astronomía. Por sus consecuencias, el De revolutionibus es, sin duda alguna, una obra revolucionaria de la que se derivan un enfoque fundamentalmente nuevo de la astronomía planetaria, la primera solución simple y precisa al problema de los planetas y, con la adición de algunos nuevos elementos al modelo propuesto, una nueva cosmología. No obstante, para todo lector al tanto de los objetivos perseguidos, el De revolutionibus propiamente dicho debe mostrarse como un rompecabezas y una paradoja constantes pues, si tomamos como punto de referencia sus consecuencias, no podemos por menos que considerarlo como una obra árida, sobria y en modo alguno revolucionaria. La mayor parte de los elementos esenciales que asociarnos a la revolución copernicana, a saber, los cálculos fáciles y precisos de las posiciones planetarias, la abolición de los epiciclos y de las excéntricas, la desaparición de las esferas, la idea de un sol semejante a las estrellas y la de un universo infinito en extensión, así como muchas otras, no aparecen por parte alguna en la obra de Copérnico. Excepto en lo que se refiere al movimiento terrestre, el De revolutionibus parece desde todos los puntos de vista más estrechamente vinculado a las obras de astrónomos y cosmólogos de la antigüedad y de la Edad Media que a las de generaciones posteriores. Fueron estas últimas las que, basándose en los trabajos de Copérnico pusieron de manifiesto las radicales consecuencias que derivaban del texto copernicano.

El paso del tiempo enfrentó al astrónomo del siglo XVI con un falso problema que, irónicamente iba a tener mayor repercusión que el del movimiento de los planetas en cuanto al reconocimiento de los errores inherentes al método ptolomeico.   Un buen número de los datos de observación heredados por Copérnico y sus colegas eran absolutamente inservibles, pues colocaban a planetas y estrellas  en posiciones que jamas habían ocupado.

Ningún sistema planetario simple (el de Ptolomeo, el de Copérnico, el Kepler o el de Newton) era capaz de enmarcar todo el conjunto de datos que según los astrónomos renacentistas necesitaban una explicación.

La confusión y la imprecisión constante eran las dos principales características del monstruo descrito por Copérnico, y en la medida en que la revolución copernicana dependía de cambios explícitos dentro de la propia tradición astronómica, constituían sus principales fuentes, sin embargo no son las únicas.

La revolución copernicana impulsó a muchos otros astrónomos a estar de acuerdo con sus teorías, e incluso a tratar de probarlas.  Es el caso del astrónomo italiano Galileo Galilei.

En 1610 Galileo Galilei descubrió mediante el telescopio que la ordenación cosmológica de Copérnico era correcta, mientras que la antiquísima teoría de Ptolomeo, según la cual la tierra se halla inmóvil en el centro del universo resultaba insostenible.  De este modo una vieja idea copernicana, que durante más de medio siglo había quedado circunscrita al ámbito de discusión teórica entre los astrónomos, saltó la palestra como una doctrina física preñada de consecuencias filosóficas y teológicas.  A partir de 1612, los ataques de los teólogos obligaron a Galileo a descender al terreno religioso para defender no sólo su ortodoxia católica sino también la libertad de investigación y otras cuestiones éticas, filosóficas y políticas más generales.
Las teorías de Galileo chocaron con las creencias más firmes de sus contemporáneos, poniendo en entredicho toda una concepción del mundo, sobre la que se habla levantado una buena parte del edificio del saber. Pero si ese edificio se desmoronaba, con el podían hundirse y quedar sepultadas por los escombros otras muchas cosas y creencias, como atemorizado confiesa él aristotélico Simplicio, personaje que Galileo hace intervenir en los Diálogos sobre los principales sistemas del mundo, que acusa al osado Galileo de querer echarlo todo por tierra poniendo el mundo patas arriba:  Esa manera de filosofar tiende hacia la subversión de toda filosofía natural y al desorden, y a poner boca abajo al cielo y la tierra y todo el universo. Pero yo creo que los fundamentos de los peripatéticos son tales que, destruyéndolos, mucho dudo que se puedan construir ciencias nuevas.

Ciertamente, los logros galileanos supusieron una auténtica revolución, que destruía los cimientos mismos de la cosrnovisi6n aristotélica, imperante en la cultura de la época. No es nada sorprendente que una visión tan perturbadora y de imprevisibles consecuencias encontrara importantes resistencias en todos los Ambitos de la sociedad de la época. Es perfectamente comprensible la actitud del aristotélico Simplicio que, aún sin entender del todo él pensamiento de Galileo, si comprende lo suficiente como para ver que supone el final de la concepción aristotélica del mundo, y eso creía él, no podía llevar más que al caos. ¡O Aristóteles o el caos! parecía ser su pensamiento. Simplicio siente miedo, casi se podría decir que pánico, a dejar el seguro refugio del pensamiento aristotélico, pues eso supondría:  permanecer sin guía, sin escolta y sin cabeza en la filosofía .

Aristóteles, todavía en la época de Galileo, era considerado como guía a seguir por todas aquellos que se dedicaban a la investigación de la naturaleza. Pocos habían osado apartarse del camino llano y seguro de la filosofía peripatética. Pues bien, Galileo lo hizo. Provisto de su telescopio, y apoyándose en reveladoras experiencias y en precisos razonamientos matemáticos expondrá la nueva estructura del universo, que derruía la vieja concepción del mismo. Los peripatéticos de la época se lanzaron a la batalla convencidos de que a ellos les bastaba con Aristóteles. Galileo, que tenia una concepción de la ciencia radicalmente distinta, les hará la más dura de las acusaciones, la de no ser verdaderos hombres de ciencia, ya que se contentaban simplemente con un  ir tirando, sin atreverse a dar un paso fuera del recinto de Aristóteles, en tanto que la verdadera ciencia debe necesariamente avanzar. El brillante polemista que fue Galileo se dirige a tales supuestos científicos diciéndoles, que bien merecerían:  encontrarse en la cabeza de la Medusa, para que los transformara en estatuas de roca o aun de diamante, para ser más perfectos de lo que son… y pudiera ser que incluso esta metamorfosis, les supusiera una cierta ventaja, que aun creo que sea mejor no pensar, que pensar torpemente.

El antiguo sistema se había hecho estático y, por tanto, dogmático y estéril. La esterilidad, pensaba Galileo, no puede tener cabida en la ciencia. Por eso es esencial a todo científico tener el espíritu abierto, y poseer la suficiente curiosidad para reconocer que son infinitas las cosas de la naturaleza que aún permanecen desconocidas para el entendimiento humano, lo que exige, dirá a Simplicio como representante de los aristotélicos:  que os libréis de la esclavitud de tal o cual determinado autor, que soltéis el freno a vuestro razonamiento y suprimáis la tenacidad y obstinación de vuestros sentidos, que se niegan a dar oídos a voces nunca odias. Esta actitud exige limpiar la mente de todo tipo de prejuicios que tratan de acomodar el mundo al gusto de cada cual y atenerse a la experiencia. Así ante la objeción que le hacían algunos aristotélicos de su época de que la Luna  no podía poseer naturaleza montañosa porque ello la privaría de la forma esférica correspondiente como forma absolutamente perfecta a los cuerpos celestes, Galileo les responde que en ciencia cuenta la experiencia, no los prejuicios, y que es inútil ir imaginando las cosas tal como quisiéramos que fuesen. La filosofía de la naturaleza, dice, no es  como las novelas, producto de la fantasía de un hombre, como, por ejemplo la Ilíada, o el Orlando furioso, donde lo menos importante es que aquello que en ellas se narra sea cierto.

Las cosas son como son, sin que nosotros podamos ponerlas o quitarlas a nuestro antojo. El preferir las propias opiniones al margen de la realidad es justamente la actitud opuesta a la que debe mantener el científicos y es precisamente la acusación que Galileo dirige a los peripatéticos, a esos  reverendísimos y humildísimos siervos de Aristóteles, que con un equivocado respeto al gran filósofo se atreverían a negar  todas las observaciones y experiencias del mundo y rehusarían incluso el verlas, por no tener que reconocerlas y dirían que el mundo es tal como dice Aristóteles y no como quiere la naturaleza; pues privados del apoyo de esa autoridad ¿cómo van a presentarse?.

Efectivamente, la postura de galileo significó un autentico cambio de rumbo en la historia de la ciencia, que no podía ser fácilmente asimilable.  La revolución científica del siglo XVII, protagonizada en gran medida por galileo, supuso, como dice Koyré, una profunda transformación intelectual, ya que:   De lo que se trataba no era de combatir unas teorías erróneas, o insuficientes, sino de transformar el marco de la misma inteligencia; de trastocar una actitud intelectual, en resumidas cuentas muy natural sustituyéndola por otra que no lo era en absoluto.  Precisamente   al trastocar los hábitos de pensamiento de su época y al crear en su lugar nuevos hábitos de razonamiento que alejasen a los hombres de la fe ciega en la autoridad y en la tradición, par que pensasen por sí mismos, apoyándose en la experiencia y en las demostraciones necesarias, tubo que enfrentarse a obstáculos de todo tipo, que habrían de conducirle finalmente a su procesamiento y posterior condena.

Para salvar su vida, el 22 de junio de 1633, Galileo se retracto de su posición de defensa de la teoría copernicana.  La siguiente fue la defensa que éste empleó para evitar su posible muerte:

Yo, Galileo Galilei, hijo del finado Vincenzo Galilei florentino, de setenta años de edad, compareciendo personalmente ante este tribunal y de rodillas ante vosotros, eminentísimos y reverendísimos señores cardenales, inquisidores generales contra la depravación herética en toda la Cristiandad, teniendo ante mis ojos y tocando con mis manos los santos evangelios, juro que siempre he creído, como lo sigo haciendo, y con la ayuda de Dios seguiré creyendo en el futuro todo lo que sostiene, predica y enseña la Santa Iglesia Cató1ica, Apostólica y Romana Pero considerando que, después de un mandato judicial de este Santo Oficio, a efecto de que yo abandone la falsa opinión de que el Sol es centro del mundo y que es inamovible, y que la Tierra no es el centro del mundo, y que se mueve, y que no debería sostener, defender ni enseñar de ninguna manera, verbalmente o por escrito, la susodicha doctrina, y después de haber sido notificado que tal doctrina contraviene las Sagradas Escrituras, escribí publiqué un libro en que discuto esta doctrina, ya condenada, y en el cual presento argumentos que a las claras están a su favor, sin presentar soluci6n alguna a ellos; y es por esta razón que el Santo Oficio ha pronunciado vehementemente que soy sospechoso de herejía, es decir, de haber sostenido y creído que el Sol es el centro del mundo y es inamovible, y que la Tierra no constituye el centro y se mueve.

Por lo tanto, deseando borrar de las mentes de vuestras eminencias, así como de las de todos los fieles cristianos, esta grave sospecha, concebida razonablemente en mi contra, con el corazón contrito e inquebrantable fe, yo abjuro, maldigo y detesto los susodichos errores y herejías, y en general cualquier otro error y ofensa contrario a la dicha Santa Iglesia; asimismo juro que en lo futuro nunca expresaré ni aseveraré verbalmente o por escrito, nada que pueda dar ocasión a sospecha similar contra mi persona, y de llega a tener conocimiento de cualquier herejía o persona sospechosa de herejía, lo denunciaré al Santo Oficio, al inquisidor y ordinario del lugar en que encuentre. Juro y prometo, además, acatar y observar íntegramente todas las penitencias que me hayan sido o me, sean impuestas por este Santo Oficio. Y, en caso de contravenir (¡que Dios no lo permita!) cualquiera estas mis promesas, protestas y juramentos, me someteré a todas las penas y penitencias impuestas y promulgadas por los sagrados cánones y otras constituciones, en general y en particular, contra tales delincuentes. Así sea con la ayuda de Dios y estos santos evangelios que sostengo en mis manos.
Yo, cl antedicho Galileo Galilei, he abjurado, jurado, prometido y me he obligado a cumplir lo que antes declarado, y como testimonio de la verdad aquí manifestada, he escrito con mi propia mano el presente documento de mi abjuración, y leído palabra por palabra en Roma, en el Convento de Minerva, este vigésimo segundo día de junio de 1633.
Yo Galileo Galilei he abjurado, con mi propia mano, como antes lo he declarado.

El astrónomo Alemán Johannes Kepler desarrolló una teoría acerca del sistema planetario.  Basó sus leyes en los datos planetarios reunidos por el astrónomo danés Tycho Brahe, de quien fue ayudante. Las propuestas rompieron con una vieja creencia de siglos de que los planetas se movían en órbitas circulares. Ésta era una característica del sistema de Ptolomeo, desarrollado por el astrónomo de Alejandría Ptolomeo en el siglo II d.C., y del sistema de Copérnico, propuesto por el astrónomo polaco Nicolás Copérnico, en el siglo XVI. De acuerdo con la primera ley de Kepler los planetas giran alrededor del Sol en órbitas elípticas en las que el Sol ocupa uno de los focos de la elipse. La segunda ley formula que las áreas barridas por el radio vector que une el centro del planeta con el centro del Sol son iguales en lapsos iguales; como consecuencia, cuanto más cerca está el planeta del Sol con más rapidez se mueve. La tercera ley establece que la relación de la distancia media, d, de un planeta al Sol, elevada al cubo, dividida por el cuadrado de su periodo orbital, t, es una constante, es decir, d3/t2 es igual para todos los planetas.

Estas leyes desempeñaron un papel importante en el trabajo del astrónomo, matemático y físico inglés del siglo XVII Isaac Newton, y son fundamentales para comprender las trayectorias orbitales de la Luna y de los satélites artificiales.

Newton había estudiado la ciencia de la mecánica como estudiante universitario y más o menos por 1684 ya tenía ciertas nociones básicas sobre la gravitación universal. Como resultado de la visita de Halley, volvió a interesarse por estos temas.

Durante los dos años y medio siguientes, Newton estableció la ciencia moderna de la dinámica formulando las tres leyes del movimiento. Aplicó estas leyes a las leyes de Kepler sobre movimiento orbital (formuladas por el astrónomo alemán Johannes Kepler) y dedujo la ley de la gravitación universal.  Newton también dedujo la velocidad de escape, que es la velocidad mínima inicial que necesita un objeto para escapar de la gravitación de un cuerpo astronómico y continuar desplazándose sin tener que hacer otro esfuerzo propulsor. La velocidad de escape generalmente se da en términos de velocidad de lanzamiento sin tener en cuenta el rozamiento aerodinámico.

Cuando los objetos que se trasladan a una velocidad inferior a 0,71 veces la velocidad de escape no pueden conseguir una órbita estable. A una velocidad igual a 0,71 veces la velocidad de escape, la órbita es circular, y a una velocidad mayor, la órbita se convierte en una elipse hasta que alcanza la velocidad de escape y entonces, la órbita se convierte en una parábola. (Por eso, a la velocidad de escape se le llama también velocidad parabólica).

Newton  dedujo que la velocidad de escape de un objeto desde un cuerpo astronómico esférico es proporcional a la raíz cuadrada de la masa del cuerpo, dividida por la distancia entre el objeto y el centro del cuerpo.

La madurez de la astronomía de Newton puede verse en la aplicación que hizo de estos principios nuevos de la mecánica celeste a las tres leyes o  hipótesis planetarias de Kepler. Hemos visto que la primera de ellas desarrolla un sistema matemático o constructo imaginado (esencialmente un sistema de un cuerpo con un centro de fuerza que no es necesario que se halle en reposo) en el que las leyes de Kepler son verdaderas. A continuación, muestra qué modificaciones hay que hacer para un sistema de dos cuerpos en el que ambos cuerpos se atraigan mutuamente y se muevan el uno al otro, y finalmente introduce un sistema de muchos cuerpos, en el que todos los cuerpos se atraen unos a otros perturbando los movimientos respectivos. Este es el procedimiento del libro primero para el desarrollo de los principios generales, así como del libro tercero, a la hora de aplicar esos principios generales al sistema solar. Así, en la proposición 13 del tercer libro. dice que:

“Dado que los pesos de los planetas hacia el sol son recíprocamente como los cuadrados de las distancias hacia el centro del sol, se sigue que si el sol se hallase en reposo y los restantes planetas no actuasen unos sobre otros, sus órbitas serian elípticas, teniendo al sol en su foco común, y habrían de describir áreas proporcionales a los tiempos. Las mutuas acciones de los planetas unos sobre otros son, con todo, muy pequeñas (de modo que se pueden ignorar) y perturban los movimientos de los planetas en elipses en torno al sol móvil menos que si dichos movimientos se realizasen en torno al sol en reposo.”

Newton era perfectamente consciente de que la razón por la cual las leyes de Kepler se aplican tan bien es que casi toda la masa del sistema solar se halla en el Sol, de modo el efecto de la fuerza gravitatoria de todos los planetas no hace que el Sol se aparte nunca  mucho del centro común de gravedad de todos los planetas.


5.2.    MOVIMIENTO ONDULATORIO Y ELECTROMAGNETISMO



El movimiento ondulatorio, es el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos.

Las ondas se clasifican según la dirección de los desplazamientos de las partículas en relación a la dirección del movimiento de la propia onda. Si la vibración es paralela a la dirección de propagación de la onda, la onda se denomina longitudinal. Una onda longitudinal siempre es mecánica y se debe a las sucesivas compresiones (estados de máxima densidad y presión) y enrarecimientos (estados de mínima densidad y presión) del medio. Las ondas sonoras son un ejemplo típico de esta forma de movimiento ondulatorio. Otro tipo de onda es la onda transversal, en la que las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Las ondas transversales pueden ser mecánicas, como las ondas que se propagan a lo largo de una cuerda tensa cuando se produce una perturbación en uno de sus extremos, o electromagnéticas, como la luz, los rayos X o las ondas de radio. En esos casos, las direcciones de los campos eléctrico y magnético son perpendiculares a la dirección de propagación. Algunos movimientos ondulatorios mecánicos, como las olas superficiales de los líquidos, son combinaciones de movimientos longitudinales y transversales, con lo que las partículas de líquido se mueven de forma circular.

En una onda transversal, la longitud de onda es la distancia entre dos crestas o valles sucesivos. En una onda longitudinal, corresponde a la distancia entre dos compresiones o entre dos enrarecimientos sucesivos. La frecuencia de una onda es el número de vibraciones por segundo. La velocidad de propagación de la onda es igual a su longitud de onda multiplicada por su frecuencia. En el caso de una onda mecánica, su amplitud es el máximo desplazamiento de las partículas que vibran. En una onda electromagnética, su amplitud es la intensidad máxima del campo eléctrico o del campo magnético.

La velocidad de una onda en la materia depende de la elasticidad y densidad del medio. En una onda transversal a lo largo de una cuerda tensa, por ejemplo, la velocidad depende de la tensión de la cuerda y de su densidad lineal o masa por unidad de longitud. La velocidad puede duplicarse cuadruplicando la tensión, o reducirse a la mitad cuadruplicando la densidad lineal. La velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío (entre ellas la luz) es constante y su valor es de aproximadamente 300.000 km/s. Al atravesar un medio material esta velocidad varía sin superar nunca su valor en el vacío.

Cuando dos ondas se encuentran en un punto, el desplazamiento resultante en ese punto es la suma de los desplazamientos individuales producidos por cada una de las ondas. Si los desplazamientos van en el mismo sentido, ambas ondas se refuerzan; si van en sentido opuesto, se debilitan mutuamente. Este fenómeno se conoce como interferencia. Cuando dos ondas de igual amplitud, longitud de onda y velocidad avanzan en sentido opuesto a través de un medio se forman ondas estacionarias. Por ejemplo, si se ata a una pared el extremo de una cuerda y se agita el otro extremo hacia arriba y hacia abajo, las ondas se reflejan en la pared y vuelven en sentido inverso. Si suponemos que la reflexión es perfectamente eficiente, la onda reflejada estará media longitud de onda retrasada con respecto a la onda inicial. Se producirá interferencia entre ambas ondas y el desplazamiento resultante en cualquier punto y momento será la suma de los desplazamientos correspondientes a la onda incidente y la onda reflejada. En los puntos en los que una cresta de la onda incidente coincide con un valle de la reflejada, no existe movimiento; estos puntos se denominan nodos. A mitad de camino entre dos nodos, las dos ondas están en fase, es decir, las crestas coinciden con crestas y los valles con valles; en esos puntos, la amplitud de la onda resultante es dos veces mayor que la de la onda incidente; por tanto, la cuerda queda dividida por los nodos en secciones de una longitud de onda. Entre los nodos (que no avanzan a través de la cuerda), la cuerda vibra transversalmente.

Las ondas estacionarias aparecen también en las cuerdas de los instrumentos musicales. Por ejemplo, una cuerda de violín vibra como un todo (con nodos en los extremos), por mitades (con un nodo adicional en el centro), por tercios. Todas estas vibraciones se producen de forma simultánea; la vibración de la cuerda como un todo produce el tono fundamental y las restantes vibraciones generan los diferentes armónicos.

En mecánica cuántica, la estructura del átomo se explica por analogía con un sistema de ondas estacionarias. Gran parte de los avances de la física moderna se basan en elaboraciones de la teoría de las ondas y el movimiento ondulatorio.

Las ondas electromagnéticas tienen componentes eléctricos y magnéticos. La radiación electromagnética puede ordenarse en un espectro que se extiende desde ondas de frecuencias muy elevadas (longitudes de onda pequeñas) hasta frecuencias muy bajas (longitudes de onda altas). La luz visible es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. Por orden decreciente de frecuencias (o creciente de longitudes de onda), el espectro electromagnético está compuesto por rayos gamma, rayos X duros y blandos, radiación ultravioleta, luz visible, rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio. Los rayos gamma y los rayos X duros tienen una longitud de onda de entre 0,005 y 0,5 nanometros (un nanometro, o nm, es una millonésima de milímetro). Los rayos X blandos se solapan con la radiación ultravioleta en longitudes de onda próximas a los 50 nm. El ultravioleta, a su vez, da paso a la luz visible, que va aproximadamente desde 400 hasta 800 nm. Los rayos infrarrojos o “radiación de calor” se solapan con las frecuencias de radio de microondas, entre los 100.000 y 400.000 nm. Desde esta longitud de onda hasta unos 15.000 metros, el espectro está ocupado por las diferentes ondas de radio; más allá de la zona de radio, el espectro entra en las bajas frecuencias, cuyas longitudes de onda llegan a medirse en decenas de miles de kilómetros.

Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse. Así, estas ondas pueden atravesar el espacio interplanetario e interestelar y llegar a la Tierra desde el Sol y las estrellas. Independientemente de su frecuencia y longitud de onda, todas las ondas electromagnéticas se desplazan en el vacío a una velocidad c = 299.792 km/s. Todas las radiaciones del espectro electromagnético presentan las propiedades típicas del movimiento ondulatorio, como la difracción y la interferencia. Las longitudes de onda van desde billonésimas de metro hasta muchos kilómetros. La longitud de onda (l) y la frecuencia (f) de las ondas electromagnéticas, relacionadas mediante la expresión lf = c son importantes para determinar su energía, su visibilidad, su poder de penetración y otras características.

El físico británico James Clerk Maxwell estableció la teoría de las ondas electromagnéticas en una serie de artículos publicados en la década de 1860. Maxwell analizó matemáticamente la teoría de los campos electromagnéticos y afirmó que la luz visible era una onda electromagnética.

Los físicos sabían desde principios del siglo XIX que la luz se propaga como una onda transversal (una onda en la que las vibraciones son perpendiculares a la dirección de avance del frente de ondas). Sin embargo, suponían que las ondas de luz requerían algún medio material para transmitirse, por lo que postulaban la existencia de una sustancia difusa, llamada éter, que constituía el medio no observable. La teoría de Maxwell hacía innecesaria esa suposición, pero el concepto de éter no se abandonó inmediatamente, porque encajaba con el concepto newtoniano de un marco absoluto de referencia espaciotemporal. Un famoso experimento realizado por el físico estadounidense Albert Abraham Michelson y el químico de la misma nacionalidad Edward Williams Morley a finales del siglo XIX socavó el concepto del éter, y fue muy importante en el desarrollo de la teoría de la relatividad. De este trabajo concluyó que la velocidad de la radiación electromagnética en el vacío es una cantidad invariante, que no depende de la velocidad de la fuente de radiación o del observador.





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