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El astrolabio:
Etimológicamente astrolabio proviene del griego "astron" astro y "lanbanien" tomar, buscar, es decir, buscador de astros. Más tarde pasó a ser una representación gráfica de la esfera celeste, siguiendo las teorías geocéntricas de Tolomeo.
El invento del astrolabio se atribuye a Diógenes Laercio, Berosio el Caldeo, Arquímedes, Teodosio de Bitinia, etc.. Delambre atribuye a Hiparco la invención del astrolabio plano. Otros estudiosos de la cuestión opinan que fue Tolomeo el inventor del astrolabio plano.
Tras caer en desuso, el astrolabio volvió a ser usado por los astrónomos árabes, que el califa Al Ma'mun reunió en la Casa de la Sabiduría de Bagdad, en la primera mitad del siglo X. El astrolabio era utilizado por los árabes para resolver algunos problemas de triángulos esféricos relacionados con las practicas religiosas, tales como predecir con exactitud el momento en el que comienza el Ramadán, que se produce cuando la luna y el sol tienen la misma longitud celeste y en el preciso instante en el que
La luna aparece en el horizonte. El astrolabio más antiguo del mundo fue construido por Nastulus hacia el 927 y se conserva en el Museo Nacional de Kuwait.
El califa Al-Mamun (813 a 839) ordena calcular la longitud del grado terrestre: Por medio de un astrolabio, se determinó la altura del polo sobre el horizonte, en dos estaciones de un mismo meridiano que distaban entre sí un grado; la distancia entre las dos estaciones fue medida luego y se vio que era igual a doscientos mil codos hashemitas; esto daba para la circunferencia completa de la tierra cerca de veinte y cuatro mil millas de las muestras, determinación no muy apartada de la verdad. Mas como la forma esférica no podía ser determinada positivamente por una sola medición, mandó el califa ejecutar otra cerca de Cufa, en Mesopotamia. Sus astrónomos se dividieron en dos secciones, y partiendo de un punto dado, cada sección midió un arco de un grado, los unos hacia el Norte y hacia el Sur los otros; el resultado se expresó en codos, y si estos fueron como el conocido codo real, la longitud de un grado se obtuvo con una aproximación de un tercio de milla de su verdadero valor. (J.G.Draper.1876)
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Los astrolabios "esféricos" o redondos eran en realidad una "poma" o esfera sobre la que se montaba un casquete hemisférico. Se trazaban las coordenadas celestes horizontales, con el horizonte, los semicírculos verticales, eclíptica, etc.
El astrolabio "llano" esta compuestos por varias piezas: la "madre" es un disco que tiene dos caras, la "faz" con apariencia de caja colindrica ahuecada, en cuyo interior se coloca el tímpano y la araña. La otra cara del astrolabio llamada "dorso" tiene una corona exterior graduada de 360 grados. La "lamina", llamada también tímpano o saphila, es un disco de latón con las caras pulimentadas en las que están grabadas las coordenadas horizontales de la esfera celeste. Están trazados también el cenit, el horizonte, el ecuador, los almicantarats, el azimut y los círculos de Cáncer y Capricornio, todo ello en proyección esteorográfica,
con el polo sur como centro de una proyección sobre el plano del ecuador. Cada lamina esta grabada para una latitud determinada en cada cara.
La "araña" o red es quizá la pieza más interesante del astrolabio. Es un conjunto de latón con curiosos dibujos, garfios, nervios y aros. En realidad es un mapa de las estrellas más visibles de la bóveda celeste. En cada uno de estos dibujos esta representada la posición de una estrella, por lo que al girar la "araña" adecuadamente se obtiene en la lamina las coordenadas de la estrella en cuestión. Dispone además de una "alidada" o "medeclina", que es una regleta giratoria con la cual el observador puede dirigir la visual a un astro, a través de dos pínulas.
Algunos astrolabios tienen en el "dorso" un ábaco que se conoce como "cuadrado de las sombras".
Los astrolabios flamencos suelen tener un Quadratum nautimcum" en el interior de la "madre".
El astrolabio náutico:
Es un instrumento mucho más simple que el astrolabio astronómico, ya que su objetivo queda reducido a tomar alturas de los astros, habiendo sido utilizados exclusivamente por los navegantes. Fundamentalmente es un círculo de bronce o latón (también los hubo de madera) atravesado por cuatro radios, situados a 90 grados uno del otro. La intersección con el círculo del radio situado en los 180 grados, tiene una mayor masa del material en el que se ha construido el astrolabio, para que haga el efecto plomada y disminuir la oscilación que el viento o el movimiento del buque puedan imprimirle. El diámetro vertical representa la línea zénit-nádir y el horizontal la línea del horizonte. En esta línea está situado el grado cero, correspondiendo el grado 90 al zénit. Los portugueses prefirieron situar el grado 90 en la línea del horizonte, con lo que la cifra señalada por la alidada o medeclina indicaba distancias cenitales en lugar de alturas; de este modo se ahorraba la operación de la resta. Dispone además de una anilla o "colgadero" para introducir por ella un dedo y sustentar el astrolabio.
"El que quiera tomar el sol con el astrolabio en la mar, se asentará y pondrá cerca del mástil mayor, que es donde la nave da menos vaivenes y está más quieta, y colgando el dedo segundo de la mano derecha de su anillo, pondrá el rostro y el astrolabio frontero del sol derechamente y conocerá que está por la sombrea que el sol, y alzará o bajará el penicidio (alidada) hasta que entre el sol por los dos agujeros de las pínulas y estando así tomará del astrolabio los grados que muestre la punta del penicidio, y hará por ellos las cuentas según las reglas". (Dr.García de Palacio. Instrucción Náutica para navegar. Méjico 1587).
Este instrumento es el más importante y capacísimo de la astrología y cosmografía de todos los que en las ciencias se han inventado.(Alonso Cháves 1537)
A través de observaciones del sol de día y de las estrellas de noche se obtenía una de las coordenadas posicionales: la latitud; el procedimiento para obtener la longitud no sería resuelto hasta el siglo XVIII.
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Portugueses:
En 1484, un grupo de astrónomos consultado por el rey Juan II sugirió que la latitud podía ser calculada por la observación de la altura del sol al mediodía. Para este cálculo, el navegante necesitaría tablas de la declinación del sol —la distancia del cenit del sol al norte y al sur del Ecuador, al mediodía, en cualquier día dado—. Aquí, el estudio árabe del cielo tuvo utilización, asimismo, a través de los judíos. Un almanaque que contenía tablas de declinación había sido compilado por un judío portugués llamado Abraham Zacuto, que fue profesor de astronomía en Salamanca, y que más tarde, al ser expulsados de España los judíos, vino a Lisboa como astrónomo real. Las tablas de Zacuto estaban escritas en hebreo. La Junta de Juan II las tradujo al latín, y poco tiempo después (la fecha es incierta) fueron publicadas en portugués como parte de un tratado general dé navegación, titulado O Regimento do Astrolabio. La publicación de esta obra, el primer manual práctico, marcó un adelanto revolucionario en la ciencia de la navegación. (John H.Parry)
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Latidud y Longitud:
Coordenadas que permiten a los geógrafos, cartógrafos y navegantes definir la posición de cualquier punto sobre la superficie terrestre. La latitud de un punto es el ángulo formado por el radio terrestre hasta dicho punto y el plano del ecuador. La latitud se expresa en grados, minutos y segundos al norte o al sur del ecuador (0º). Los polos tienen latitudes de 90 grados N y S. Un grado de latitud mide 110,4 km sobre la superficie terrestre, cada grado contiene 60 minutos y cada minuto 60 segundos. Las líneas sobre la superficie terrestre que unen todos los puntos de igual latitud forman círculos menores paralelos al ecuador llamados por esta razón paralelos. Los paralelos van decreciendo en longitud a medida que aumenta su latitud, y desaparecen en los polos. La longitud de un punto es la distancia angular al este o al oeste con respecto a un "meridiano base" escogido arbitrariamente. Un meridiano es un círculo cuyo diámetro es igual al de la esfera sobre la que está trazado, que pasa por los polos norte y sur. El meridiano que pasa por Greenwich es el meridiano base y su longitud es 0º. Las longitudes de los restantes meridianos se miden sobre el ecuador hasta los 180ºE y los 180ºO con respecto al meridiano de Greenwich. La longitud de un grado varía con la latitud, reduciéndose gradualmente desde unos 110,4 km en el ecuador hasta desaparecer en ambos polos.
Meridianos y paralelos:
Prácticamente todos los mapas contienen un sistema de coordenadas que facilita la localización de puntos geográficos y sirve para indicar la situación de un lugar. El primer sistema de este tipo fue el sistema geográfico o de meridianos y paralelos desarrollado por los antiguos griegos. Se basa e el movimiento de a Tierra sobre su propio eje y en el sistema babilónico de medición del tiempo y de los grados: un día=24 horas, una revolución= 360 grados.
En el sistema geográfico, la posición de un lugar se expresa por dos cifras medidas desde el punto medio de la Tierra. La superficie de la Tierra se divide en una serie de líneas imaginarias. Los meridianos van de polo a polo. Meridiano significa línea del medio día. Todos los puntos situados sobre el mismo meridiano tienen el Sol orientado sobre esta línea al mediodía. La longitud de un lugar indica el ángulo formado por el primer meridiano, convencionalmente elegido, y el meridiano al que corresponde el lugar considerado. Se mide hacia el este y hacia el oeste; por tanto, la longitud máxima, este u oeste, es siempre de 180 grados.
Los paralelos son círculos paralelos al ecuador. La latitud de un determinado lugar es el ángulo formado por el ecuador y el paralelo sobre el que este lugar esté situado. Para dar una posición más exacta, el grado puede dividirse en 60 minutos, y el minuto, en 60 segundos. La designación del "primer meridiano", utilizado para las mediciones longitudinales, ha sido motivo de constantes polémicas a lo largo de la historia. En la actualidad los mapas utilizados en la mayoría de los países adoptan como primer meridiano el que pasa por Greenwich. Los meridianos y los paralelos son de gran importancia para la navegación marítima y aérea. Midiendo la altura del Sol o de la estrella Polar sobre el horizonte, por medio de un sextante, se puede determinar la latitud de un punto. Antes, todos los marinos dominaban esta técnica, aunque los instrumentos de que disponían eran muy rudimentarios. Mucho más difícil es determinar la longitud. El Sol parece moverse a un ritmo de 15 grados por hora. Si se dispone de un cronómetro, que daría la diferencia de tiempo en relación al primer meridiano, se puede determinar la longitud.
El cuadrante de altura:
En opinión de Salvador García Franco, compartió con el astrolabio la misión de apuntar el cielo con sus pínulas para la obtención de alturas de astros sobre el horizonte. Con este dato y la declinación del astro se conseguía la latitud del lugar por un simple cálculo de suma o resta.
En la época medieval el instrumento estaba constituido por la cuarta parte de un círculo, dos pínulas sobre radios limitadores y una graduación en el limbo de 0 a 90 grados en partes iguales. La última cifra correspondía al extremo del radio portador de las pínulas. Como índice para señalar la altura observada se utilizaba un hilo a plomada cuya extremidad se fijaba en el vértice del cuadrante. Este tipo de cuadrante está ya descrito en la Instrucción Náutica de García de Palacio, publicado en Méjico en 1587. Colón lo utilizó en sus viajes.
En su primer viaje llevó un astrolabio y un cuadrante. Generalmente empleaba el cuadrante para hacer observaciones de la estrella Polar. No hay constancia de que hiciera observaciones solares o de que utilizara el astrolabio. En su segundo viaje parece que no lo usó.
En general los marinos de los descubrimientos utilizaron con mayor frecuencia el astrolabio y la ballestina.
La ballestina:
[Ballestilla] Es un instrumento náutico utilizado por los marinos para medir la altura de los astros desde mediados del siglo XV hasta el siglo XVIII. Era un instrumento con un manejo muy sencillo, de ahí el largo tiempo en que se utilizó por los navegantes, aunque también hay que destacar su menor precisión. Estaba formado por una vara de madera cuadrada, llamada báculo, virote o radio, por la que se deslizaban totalmente perpendiculares unas piezas también de madera, achaflanadas en sus extremos, llamadas martillo, corredera, sualla, franja o transversario.
El piloto observador tomaba la ballestina, por el extremo opuesto del báculo y dirigía dos visuales a cada lado de la corredera o franja. Una visual al astro en cuestión y otra al horizonte, corriendo la pieza hasta situar las dos visuales en cada uno de los extremos de la corredera o franja. Una buena observacón dependía de la pericia del piloto observador, pero era frecuente tener errores importantes, a pesar de su fácil manejo. Dependiendo de la altura a que estuviese el astro, se utilizaba para tomar la altura una corredera o transversario del tamaño adecuado. Los aparatos náuticos de reflexión, mucho más precisos, acabaron con este tipo de instrumentos para tomar la altura de los astros.(Ricardo Arroyo)
Calendario lunar:
La luna da la vuelta a la tierra en 29 días y medio (29,53059... días). El año lunar de 354 días (doce lunaciones) es 11 días más corto que el año solar. El calendario lunar, denominado metónico, trata de adaptarse al calendario solar: comprende años ordinarios de 354 días y a veces años largos, excepcionales de 384 días. El ciclo metónico dura 19 años, y añade un decimotercer mes de 30 días a los años tercero, sexto, octavo, undécimo, décimocuarto, decimoséptimo y decimonoveno de un ciclo metónico. Estas divisiones intentan guardar una correlación con el año solar, referencia generalizada para la población, y a la vez servir de guía a grupos más reducidos, como pescadores y marinos, cuya actividad está condicionada por las mareas.
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