Comprender el Universo: Una introducción a la astronomía, 2ª edición

Emprenderán un fantástico viaje a través del Universo, que comienza en esta conferencia con un recorrido relámpago por el curso, que abarca desde los fenómenos de la atmósfera terrestre hasta los acontecimientos de los confines del espacio y del tiempo.

El cielo diurno contiene fascinantes imágenes naturales que ofrecen una colorida introducción a la astronomía. Uno de estos fenómenos es el arcoíris. Esta conferencia examina cómo se crea un arcoíris y cómo aparece en diferentes circunstancias.

Continuando con el estudio del cielo diurno, esta conferencia examina los fenómenos asociados con el amanecer y el atardecer, incluyendo el esquivo destello verde, los rayos de Buda y la propia sombra de la Tierra al anochecer.

Muchos objetos del cielo nocturno pueden disfrutarse a simple vista, incluso desde la ciudad, entre ellos figuran varias constelaciones famosas, estrellas brillantes, planetas y satélites como la Estación Espacial Internacional.

Lejos de las luces de la ciudad, el cielo nocturno se vuelve espectacular e incluye vistas como la Vía Láctea, las Nubes de Magallanes, la luz zodiacal y los cometas. Aunque técnicamente no son "celestes", las auroras también son espectáculos maravillosos.

Un telescopio relativamente barato e incluso unos simples prismáticos aumentan enormemente el número de objetos celestes que se pueden estudiar, como los cráteres de la Luna, la nebulosa de Orión o la galaxia de Andrómeda.

A medida que la Tierra gira sobre su eje y orbita alrededor del Sol, el cielo nocturno cambia en un periodo de 24 horas, así como a lo largo del año. Esta conferencia explica cómo localizar los cuerpos celestes y por qué el cielo tiene un aspecto diferente de un lugar a otro.

Contrariamente a la creencia popular, las estaciones no están causadas por cambios en la distancia entre la Tierra y el Sol a lo largo de un año. En cambio, la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al eje de su plano orbital produce las estaciones.

Las fases lunares se producen cuando la Luna orbita alrededor de la Tierra, cambiando la perspectiva de visión del hemisferio iluminado de la Luna. Los eclipses lunares tienen lugar cuando la Tierra, el Sol y la Luna están casi exactamente alineados.

Los eclipses totales de Sol son impresionantes espectáculos celestes que se producen cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, bloqueando totalmente el Sol para una pequeña porción de la Tierra. Estos raros acontecimientos revelan fenómenos hermosos y emocionantes.

También existen eclipses anulares e híbridos, que reflejan la distinta distancia de la Luna a la Tierra. En 1919, un famoso eclipse total de Sol demostró la teoría general de la relatividad de Einstein.

La astronomía tiene sus raíces en las antiguas civilizaciones de Mesopotamia, Babilonia, India, Egipto y China. Los griegos, en particular, desarrollaron teorías sofisticadas y a veces sorprendentemente precisas sobre la naturaleza de los cielos.

El filósofo griego Aristóteles concluyó que la Tierra está inmóvil en el centro del Universo, rodeada por 55 esferas anidadas. Ptolomeo elaboró este modelo geocéntrico en un sistema que prevaleció durante casi 1.500 años.

En 1543, Copérnico propuso un sistema heliocéntrico, en el que la Tierra y otros planetas orbitan alrededor del Sol, que está en el centro del Universo. A principios del siglo XVII, Galileo aportó pruebas fehacientes de este modelo con el recién inventado telescopio.

Esta conferencia explora los refinamientos del modelo copernicano que fueron posibles gracias a las mediciones extremadamente precisas de Tycho de las posiciones planetarias, que fueron analizadas por Kepler para producir sus leyes del movimiento planetario.

Según la leyenda, Newton vio caer una manzana y se dio cuenta de que la fuerza que tiraba de ella hacia la Tierra también tiraba de la Luna, manteniéndola en su órbita. Basándose en los trabajos de Kepler y Galileo, revolucionó la astronomía con su ley de la gravitación universal y las leyes del movimiento.

Las observaciones del tránsito de Venus por la cara del Sol en el siglo XVIII ayudaron a determinar la escala del Sistema Solar. En el Universo, las distancias son tan grandes que la velocidad finita de la luz nos hace retroceder literalmente en el tiempo.

La mejor manera de comprender el tamaño del Universo es investigarlo en una serie de pasos, cada uno 10 veces mayor o menor que el anterior. De este modo, se explora el cosmos desde la escala más pequeña a la más grande.

Los astrónomos obtienen la mayor parte de su información mediante el análisis de la luz. Esta conferencia presenta el espectro electromagnético y la técnica de la espectroscopia, en la que la luz se dispersa en los colores que la componen, como en un arcoíris.

Profundizando en la naturaleza de la luz, se explora la extraña dualidad entre ondas electromagnéticas (ondas luminosas) y partículas (fotones), característica fundamental de la teoría cuántica.

La temperatura superficial de una estrella determina su color aparente. Las estrellas más calientes son de color azulado y las más frías son rojizas, las estrellas a temperaturas intermedias parecen blancas. El Sol es una estrella blanca.

Los electrones que saltan entre los distintos niveles de energía de los átomos emiten y absorben fotones de forma característica para cada elemento. Así, los astrónomos pueden utilizar la luz de objetos lejanos para deducir su composición química.

Los telescopios actuales están diseñados para proporcionar enormes espejos captadores de luz a un coste relativamente bajo. Los espejos enfocan la luz de objetos lejanos hacia detectores electrónicos sensibles que son mucho más eficientes que la película fotográfica tradicional.

En esta conferencia se examinan los radiotelescopios, la óptica adaptativa para telescopios infrarrojos terrestres y los grandes observatorios de la NASA, como el telescopio espacial Hubble, el observatorio de rayos X Chandra y el telescopio espacial Spitzer.

Iniciando una secuencia de conferencias sobre el Sistema Solar, se comienza con el Sol, que se explora desde el interior hasta la superficie. Las manchas solares son regiones más frías asociadas a fuertes campos magnéticos, y las erupciones violentas lanzan material solar al espacio.