Qué es proyecto sagitario?

Cursos de Iniciación a la astronomía.

Didáctica astronómica. Talleres de Ciencia.

Charlas, cursos, campamentos, observaciones grupales.

jueves, 25 de junio de 2015

Silicio y Convexo

Silicio y Convexo

La escuela
El martes pasado ofrecimos una charla taller a dos colegios primarios de Chabás. La escuela anfitriona, mi querida Bernardo Monteagudo, la 208 de Chabás; los invitados, docente y alumnos de sexto grado de la María de Belén.

Quiero a la Monteagudo porque fue mi primera institución educativa como docente de ajedrez; fue, además, la escuela que eligió mi hija mayor para instruirse.

Cuando Natalia enfrentó la disyuntiva de comenzar su educación primaria, a los cuatro años de su edad, con su madre le ofrecimos que eligiera dónde cursar.  Recorrimos juntos los tres colegios del pueblo y su decisión fue categórica: ¡la Monteagudo! porque era la única que tenía patio de tierra, pasto y verde. Las otras… solo cemento, el frío e impersonal cemento (de verdad lo digo: nadie puede pensar sobre el cemento, el cemento es el kitsh absoluto).

Por desgracia, bien pronto la 208 sufrió el mismo progreso, el absurdo pavimento cubre hoy su patio. Cuando mi nieto Leónidas deba elegir su escuela, ay, ya no tendrá esa elección magnífica (si cada educador leyera a Tonucci, alguna vez).

La charla

La charla-taller ofrecida, terciaría sobre los términos Solsticio y Equinoccio. Los niños y docentes estaban sentados bien abrigaditos dentro de un amplio salón cuyas ventanas miran al noreste, en sombras a esa hora. Por romper hielos, pregunté:

¿Chicos, chicas, sobre qué hablaremos hoy?

Silencio acsoluto -como decía un director de secundaria local.
Los miré. Esperé. Insistí:

Queridos párvulos, inocentes niños y niñas, blancas palomitas, como decía un personaje de un programa de los setenta, Alguno de ustedes, por gracia del buen Señor, ¿tiene la más pálida idea de qué temas trataremos hoy?

Un niño levantó la mano, bien alta, la sacudió con fuerza.
Sonreí; le dije¡habla! Y él:

Hoy hablaremos sobre Silicio y Convexo…
……………………………………………………………..

¡Paaaaaajarito! Qué bien me vino esa pequeñísima diferencia en los significantes: silicio por solsticio; convexo por equinoccio.

No está nada mal. En realidad, a cualquiera le pude pasar. Quedé fascinado con esas palabras. ¿Por qué un niño de formación media, que ya había escuchado de sus maestras el verdadero título de la charla: Solsticio y Equinoccio, se zarpa con estas dos palabras tan sabrosas: silicio y convexo? Inmediatamente le pregunto si conoce el silicio, si conoce lo convexo… no contesta, no sabe. Le pregunto de otro modo, ¿qué es el silicio? ¿Qué es lo convexo? Nadie. Nada. Silencio otra vez. Trabajaría mucho sobre estas cosas que suceden, sin duda el niño ha oído estas palabras, no las ha inventado, y como solsticio y equinoccio le han de haber resultado ajenas -demasiado ajenas- otras dos le vinieron a la boca, más cercanas creo: Silicio y convexo.

Silicio y convexo, dije y, Sin el silicio no estaríamos aquí, ninguno de nosotros, ni siquiera esta escuela, ni este sitio en el mundo, ni el mundo mismo.
 Convexo… ya hablaremos de lo convexo.

Y comencé mi charla sobre el solsticio y el equinoccio.

El valor de lo verdadero

Un proyector con el Stellarium y el Celestia corriendo; un globo terráqueo armado sobre su trípode “al revés”; unas cartulinas amarilla y negra; y nada más. De hecho, los programas sobran, aunque sean los que más llaman la atención -a chicos y grandes.

Sobran los programas, digo, porque un ordenador no prueba nada. Un programa que genera y alterna imágenes, en realidad exige un principio de veracidad que no posee. Quién cree en lo virtual, en realidad cree en el programador y, antes que en él, debe creer en el observador, en el técnico que ha aportado las coordenadas y efemérides de cada astro para que luego podamos reproducirlas. Pedirle a un niño que crea todo eso, así, sin más, me suena a burla… aunque siempre lo haga. Por ello prefiero explicar y basar las pruebas sobre lo afirmado en elementos palpables: el globo; un Sol recortado en cartulina amarilla; una sombra plasmada en negro.

Así comencé la charla, con los programas en la pared y con los móviles o herramientas en las manos: blandí el globo frente a la clase y, desde atrás de su horizonte, repetidas veces hice aparecer un sol amarillo que otro alumno recortó. Mostré el solsticio que acababa de pasar; el equinoccio por venir, los sucesivos eventos que a ambos astros involucrarán, por los siglos de los siglos…

No sé hasta qué punto los alumnos comprendieron o imaginaron la solución propuesta para tales días, los solsticiales y los equinocciales (por supuesto vieron todos la noche de seis meses, el día de medio año de duración, y su contraparte, la noche igual*), lo que sí puedo asegurar es que dedujeron conmigo cuál es la posición real del eje de la Tierra, proyectado en el amplio espacio que nos rodea.

Para mostrar la posición del eje terrestre, con respecto al horizonte del observador y al sol, basta con una pelota y dos rectángulos de cartulina (como ven, sin cartulina no puedo imaginar la astronomía en la escuela; Aristarco y los demás gigantes no poseían cartulinas, pero tenían a su mano palos y patios de tierra donde clavarlos; como arriba dije, estas escuelas modernas no tienen ya patios de tierra y acaso este sea el motivo del fracaso de la escuela actual como generadora de niños experimentadores, o niños científicos).

Como pelota, entonces, usé el globo terráqueo. Deduzca usted para qué usé los trozos de cartulina.


Me gusta mucho usar una pelota en lugar del globo (para representar a la Tierra) porque los niños se sorprenden al ver que, para hacer ciencia, el maestro no ha menester de “objetos científicos” (una vez di esta misma charla con alumnos de profesorado, durante una noche fría, sin “elementos”, de modo que por mundo usamos una gorra bien enrollada sobre sí; otra vez la di con el tacho de basura del salón, por lo que me sorprendí a mí mismo como un emulo del genial Anaximandro, quién así describía al mundo: un cilindro magnífico girando en el cielo).

Con los alumnos de sexto grado formando corro, expuse las pruebas que, inapelables, demuestran a pleno día, en plena mañana (estaba ahora el sol a dos palmos dedos de su culminación), cual es la inclinación y cardinal a través de los cuales se proyecta el eje de giro terrestre. Razonamos el sentido y explicación que las evidencias pueden aportar a quienes sepan leerlas, y todos miramos el cielo sur, alto y celeste sobre el patio del cole, donde yace el impalpable polo sur.

Es muy extraño que en los profesorados no expliquen estas razones tan simples. Muchos docentes llegan al aula convencidos de que el sur “está abajo” y dan por ciertas dos voces que en el Cosmos nada significan (arriba-abajo, palabras que solo son válidas para el hombre en proximidad de campos gravitatorios; más aún, arriba-abajo tiene valor en tanto que hemos evolucionado con el cerebro “lejos del piso”, por protegerlo. Hay seres sobre esta tierra para los cuales su arriba-abajo es el norte-sur magnético, y otros para los cuales arriba-abajo es la diferencia de temperatura próximas a las dorsales oceánicas).

Después de esta cháchara aburrida, nos dedicamos a observar –mediante el telescopio con filtro Ha- el lindo sol que arriba lucía. El limbo mostró dos manchas gigantonas y fue un verdadero espectáculo.

Como cariño hacia los visitantes la directora había comprado varios presentes. A los niños que se esforzaron en participar con preguntas o respuestas lúcidas se los regalamos. Un acierto la elección de los mismos: lupas, calculadoras, lapiceras. Por supuesto, estos dones me vinieron de perlas para explicar las dos palabras que titulan la nota de hoy: silicio y convexo.

Con la lupa nos pusimos concentrar luces del cielo y quemamos las cartulinas amarillas que yacían en el piso, pues habían cumplido su labor*. Charlamos entonces sobre lo convexo de sus lentes y enseguida aclaré, para cerrar, que el silicio es elemento fundacional de mundos como el nuestro (y sus seres).



Elementos que componen la Tierra
Oxígeno: 46 %
Silicio: 28%
Aluminio Al: 8%
Hierro Fe: 5%
Calcio Ca: 3,6%
Sodio Na: 3%
Potasio K: 2,6%
Magnesio Mg: 2,1%

Con el sol a un palmo del meridiano, me fui a casa, contento por el trabajo realizado. Ojalá los niños hayan podido aprender algo esa mañana.

Preguntas de despedida: 

¿Cómo prueban dos cartoncitos, una pelota y un patio de escuela la posición real de la Tierra en el espacio con respecto al sol?

¿A qué hora comenzó la charla?

¿A qué hora salimos a observar el sol?

* noche igual = equinoccio, la noche igual al día en duración horaria.


*Estas charlas, gracias al gobierno actual santafecino, son gratuitas para todos los colegios y profesorados de Santa fe. Pueden ser solicitadas por mail a sergiogalarza62@gmail.com o al contacto de la Subsecretaría de Apropiación Social, Ojo con el Telescopio, dependiente de la SECTeI, Santa fe.

domingo, 21 de junio de 2015

Oración al sol, después del Inti Raimi

Oración al sol
https://www.youtube.com/watch?v=mV1X0GtMd9o


Sol, antiguo sol, padre inmortal
Dador de vida y de salud.
Desde el tiempo de piedra de la américa mía
Hoy como ayer escucha atento mi oración.
Danos el maíz que alimenta, el agua que es vida
Y la lana que abriga del frío.
Danos la paz, la justicia, el respeto a este pueblo
Sufrido que es tuyo y es mío.
Sol, mi padre sol, calienta el aire
Con tu llama secular.
Que tu fuerza nos llegue corazones adentro
Y tu vigor sostenga mi debilidad.
Danos valor para pelear
Por lo que es nuestro y nos quieren sacar.
Ayúdanos a derrotar
A los que quieren hacernos el mal.
Que no se apaguen las velas,
Que ardan marcando los siglos del inca y su fe.
Vendrá el ganado, estira las siembras,
Desata tus fuentes de leche y de miel.
Vuelva a brillar en su esplendor
Tawantinsuyo, la tierra del sol.
Bajo tu luz crezcan en paz
Pueblos andinos y pueblos del mar.
Danos valor para pelear
Por lo que es nuestro y nos quieren sacar.
Danos el maíz que alimenta, el agua que es vida
Y la lana que abriga del frío.
Danos la paz, la justicia, el respeto a este pueblo
Sufrido que es tuyo y es mío.
Sol, mi padre sol, calienta el aire
Con tu llama secular.
Ayúdanos a derrotar
A los que quieren hacernos el mal
Letra: Ariel Ramirez Felix Luna
Voz: Mercedes Sosa

sábado, 20 de junio de 2015

Observaciones solares con cursos primarios

Observaciones solares con alumnos de 5°grado

Invitados por la profesora Verónica Galarza acudimos a La Estrella, la planta de Campamento de Bigand y observamos e sol con los alumnos de 5°.

















jueves, 18 de junio de 2015

Solsticio blues

Solsticio
El domingo 21 de junio a las 16,38 horas universales (UTC)*, se producirá el solsticio de invierno.

La palabra Solsticio significa sol quieto y denomina dos sucesos trascendentes que la mayoría de los mortales ignoramos por completo, tal nuestra entrega a valores y conocimientos que nada tienen que ver con el mundo real: el Sol, en su paso diario aparente, alcanza en los días solsticiales los puntos más alejados del ecuador celeste*, esto es, los puntos más bajo y alto sobre el horizonte local.

En particular, el próximo 21 de junio a las 13,38 horas locales, el Sol se hallará en el punto más bajo del año con respecto al horizonte norte. El solsticio siguiente se producirá el 22 de diciembre a las 4,48 UTC, será el instante en que el sol se encuentre en el punto más alto del cielo con respecto a nuestro horizonte norte.

Los solsticios se han tomado como cota de las estaciones invierno y verano. Este 21 de junio, en el hemisferio norte dará inicio la etapa vernal del año; en la linda Argentina, en cambio, se da su contraria, la etapa invernal.

Cómo comprobar un solsticio.

El solsticio -la cota límite del sol con respecto al horizonte- se comprueba mediante el registro de una serie de sombras en jornadas sucesivas, durante el transcurso del año.

Para formarse una idea del paso variable del sol sobre el horizonte basta con percatarse de las largas sombras del invierno en contraste con las sombras cortas o nulas del verano (la longitud de las sombras dependerá de la latitud del observador y de la estación). Entre los trópicos el sol alcanza el cenit y por tanto habrá entre dichas latitudes 2 días en que un gnomon no proyectará sombra).

Para hacer un registro científico, es menester ser precisos. Las sombras deben ser medidas con constancia, y la única válida para el registro será la más corta de cada jornada. Esta sombra  “corta” -que por supuesto indica por oposición el punto más alto alcanzado por el sol ese día-  será la que señale el medio día solar del observador.

Es inoportuno registrar cualquier sombra; debe tomarse la cota de una sombra en especial, cada día. Esta sombra “especial” conviene que sea la llamada sombra meridiana, o sombra más corta del día.

Por supuesto, cualquier sombra podría servir si se tiene el cuidado de compararla con otra tomada a la misma hora de cualquier otro día, pero entonces necesitaremos de un reloj. Mientras que la sombra meridiana “es un reloj” en sí misma.

Veamos algunas imágenes de la altura del sol sobre nuestro horizonte.






Como se ve, los días 21 y 22 el sol parece no haber subido o bajado de un determinado sitio “altura” sobre el horizonte. Eso es el solsticio, el sol quieto, el sol-en-su-sitio. En la imagen final recreación del día 30 de junio el sol se ve claramente más arriba, más alto sobre el horizonte.
Si prestaste atención a la hora civil indicada en el reloj de abajo a la derecha (13:08:19 para el 30/06) sabe que esa es la hora civil, falsa, que corresponde a una generalización de la hora para uso de las personas (del comercio). La hora solar será siempre otra, indicada como ya dije por la meridiana. La hora solar no se condice con la civil porque la órbita terrestre no es circular, es elíptica. Las órbitas elípticas implican o producen sobre el móvil (el planeta) diversas velocidades de traslación. Esto es tema de otra nota, pero les digo que esa dispar velocidad orbital fue constatada por Kepler quién pudo incluso elaborar una función para su mensura. La 3ra ley de Kepler puede constatarse con claridad por medio de matemáticas de secundaria.

Pero… ¿por qué se producen los solsticios? ¿Cómo se producen? No termino de entender.

La Tierra gira sobre sí sobre un eje imaginario.
Este eje, hace 3.500 millones de años, tenía una inclinación muy baja o nula con respecto al plano sobre el cual avanzaba en la órbita en torno al sol.
De ese modo, el sol siempre incidía perpendicular* sobre el ecuador terrestre. Allí hacía un verano permanente. Sobre las latitudes medias, sin embargo, sucedía una primavera infinita -y otoño, conforme se avance en latitud. Sobre las latitudes extremas enseñoreaba el invierno por siempre jamás.
Pero aconteció que un planeta pretérito (llamado hoy Theia) impactó con la Tierra antigua. Este planeta cedió parte de su masa al nuestro y el resto, por rebote, quedó orbitando al maltrecho mundo hasta que aglutinó en una o más lunas. Hoy es por ello que contamos con el satélite tan bello y con… el eje de la Tierra inclinado.
El impacto fue tan grande que el eje mismo de la Tierra se inclinó unos 23 grados. Esta inclinación del eje derivó en que las estaciones se sucedan (antes eran eternas), pues el eje está inclinado en una orientación determinada, y esta orientación se mantiene invariable (casi) a lo largo de todo el año, es decir, la órbita. Luego, el eje apunta ora hacia el sol, ora hacia afuera, hacia otras estrellas.
Como sucedáneo, ora el sol incide de pleno sobre el hemisferio norte, ora impacta perpendicular sobre el hemisferio sur.
En este momento, el eje terrestre apunta de lleno con su extremo norte hacia el sol. El astro incide perpendicular sobre el trópico norte y, así, en aquél hemisferio acontece el verano. En nuestro querido medio planeta entramos en el invierno.
A partir del domingo el sol irá ascendiendo en apariencia porque el planeta se desplaza sobre la órbita y de ese modo, cada mañana, el horizonte local de cada observador del sur vera al sol alzarse un poco más al sur, cada mañana, despacito, casi sin querer, hasta que comience a calentar de nuevo y renazca el mundo.

 Para ejemplificar la cuestión saqué unas fotos dónde creo que puede verse el suceso:

Irradiación en esta época del año, sobre el Hemisferio Norte.



Irradiación durante el equinoccio.


Junio: Solsticio vernal o de verano para el Hemisferio norte.



Equinoccio.

Diciembre:
Solsticio de verano para el hemisferio sur.



Equinoccio.

*La hora universal o UTC (Coordinated Universal Time) es la hora civil del meridiano de Greenwich. A nuestra zona geográfica le corresponde una corrección de -3 horas con respecto a la UTC. Es decir, cuando en el meridiano Greenwich sean las 0 horas del día 21 de junio en la cocina donde escribo aún estaré viviendo el día de la Bandera Argentina: serán las 21 horas del día anterior. La hora civil varía de un área a otra del mundo (en distintas longitudes delimitadas por 15° de arco) porque aquello que decimos “hora” (o meridiano, o longitud geográfica) no es más ni menos que cierta proyección del sol sobre la superficie terrestre.
La hora solar verdadera, distinta de la hora civil, se mide siempre en función de la sombra menor que una regla o gnomon proyecta sobre la superficie local o del observador. Esta sombra corta (la menor del día) es única para cada longitud y se le llama meridiana. La trascendencia de la meridiana radica en que ella señala o evidencia la dirección del eje terrestre en función del Sol. La sombra meridiana (un trazo sobre el piso o sobre el patio de la escuela) indica la ubicación del norte sur geográfico, distinta de la orientación N-S magnética, la cual varía conforme se desplazan los polos magnéticos, tema para otra nota.

**El ecuador celeste es una proyección imaginaria del ecuador terrestre.
El ecuador terrestre se halla con relativa facilidad: es el único círculo del mundo desde el cual, durante los equinoccios, se ve a las estrellas alzar sin declinación, esto es en un ángulo de 90° con respecto al horizonte. En cualquier otra latitud terrestre, durante esos días tan especiales, las estrellas ascienden y descienden en apariencia con un ángulo igual a dicha latitud.
Los equinoccios son aquellos días en que las horas de luz y de oscuridad tienen la misma duración. Durante estos días el sol transita sobre el ecuador celeste. Los equinoccios son aquellos días sitos entre los dos extremos solsticiales, es decir, el ecuador geográfico equidista de los sitios geográficos llamados trópicos.
Los trópicos son los círculos geográficos  donde se verifica una sombra meridiana nula, es decir, el paso del sol por el cenit. Más allá de estas latitudes en cualquier día del año siempre un gnomon arrojará sombra.
De este modo simple, tan solo con medir la longitud de las sombras meridianas durante los solsticios, fue que los antiguos observadores determinaron la inclinación del eje terrestre. Esta inclinación se mide con respecto al plano de la órbita de nuestro planeta en torno al sol, la cual es de casi de 23,5°. Se le llama Oblicuidad de la eclíptica. La eclíptica es una circunferencia aparente, trazada por el paso aparente del sol. Si así sigo, esto no termina.


*** El ángulo con que el sol incida sobre la superficie terrestre es lo que determina la cantidad de calor recibido sobre tal hemisferio. Las planchas de cocina son planchas precisamente porque solo la perpendicularidad de una radiación garantiza una temperatura máxima transmitida. Cuando el sol incide en un ángulo diverso del recto, entonces la cantidad de calor luz varía en función inversa con el ángulo: a mayor ángulo, menor radiación solar por área. Esto se verifica con una linterna: si alumbras una hoja de papel con una linterna elevada en perpendicular, la zona radiada es un círculo; si iluminas esa misma hoja de papel con la misma linterna (la misma radiación) pero en un ángulo equis, la zona irradiada será ahora una elipse y su área, por fuerza, será mucho mayor. Es decir, una misma radiación para un área mayor. Esto es el invierno.