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un viaje

astron贸mico


Tales de Mileto

Nació en Tolemaida, Egipto hacia el 85 d.C. y murió en Alejandría en 165 d.C. Astrónomo y geógrafo.

Claudio Ptolomeo

Nació en Siracusa en el año 287 a.C.

Arquímides

Nació en Samos en el año 310 a.C.

Aristarco de Samos

Nació en Estagira en el año 384 a.C.

Aristóteles

Nació en Cnido en el año 385 a.C.

Eudoxo

Nació en Mileto en el año 624 a.C.

Hombre primitivo Astronomía griega


Nació el 25 de diciembre de 1642, en Woolsthorpe, Inglaterra y murió en 1727. Astrónomo, físico y matemático.

Isaac Newton

Nació el 27 de diciembre 1571 en Würtemburg, Alemania y murió en 1630 . Alemania. Astrónomo, matemático y físico.

Johannes Kepler

Nació el 15 de febrero de 1564 en Pisa, Italia y fue condenado por la Inquisición en 1633 y murió en 1642. Médico, matemáticco, científico y astrónomo.

Galileo Galilei

Nació en 1546 en Knudstrup, Dinamarca y murió en 1601. Filósofo y astrónomo.

Tycho Brahe

Nació en Torum, Polonia en 1473 y murió en 1543. Doctor en Derecho canónico, médico y astrónomo.

Nicolás Copérnico

Los adoradores del Sol Isaac Newton


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Arte rupestre. Jeroglíficos chibchas pintados sobre piedras en la región de Tequendama, Cundinamarca, Colombia.

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Llegará una época en que nuestros descendientes se asombrarán de que ignoramos cosas que para ellos son tan claras (...) Nuestro universo sería una cosa muy limitada si no ofreciera a cada época algo que investigar (...) La naturaleza no revela sus misterios de una vez para siempre. Séneca, Cuestiones naturales, libro 7, siglo I d.C.


Introducción

Los objetos en el cielo han fascinado a los hombres desde tiempos inmemoriables, el Sol, la Luna, las estrellas y muchos otros cuerpos brillantes. La insondable belleza de estos cuerpos celestes ha atraído el interés y ocupado las mentes de los hombres desde que eran cazadoresrecolectores. Los hombres de las cavernas, como los de Cromagnon, representaban imágenes del cielo en sus pinturas, y aprendieron a seguir los ciclos del tiempo como las faces lunares desde hace más de 30.000 años. La investigación astronómica nos ha brindado una forma diferente de interpretar el mundo. Desde el modelo geocéntrico, pasando por el heliocentrismo y la filosofía antropocéntrica del Renacimiento, se ha llegado a la concepción moderna del Universo, donde la Tierra y el hombre juegan un papel no predominante, el mundo que habitamos es tan solo “un punto azul pálido” —como diría Carl Sagan—, perdido en un rincón del espacio-tiempo entre miles de millones de otros cuerpos que conforman el universo conocido. El tiempo del hombre es apenas un parpadeo en la edad del universo. La Astronomía nos ha mostrado la escala real de la naturaleza que nos rodea y juega un papel fundamental en la visión científica del mundo. Un modelo adecuado del universo debe ser armonioso, como una canción o un poema, y además debe hacer predicciones precisas que puedan probarse mediante la observación. 5


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El cielo de los antiguos estaba muy cerca de nuestras cabezas, de hecho el Sol de los griegos estaba tan cerca, que su calor fundió la cera de las alas de Ícaro haciéndolo caer al mar.

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La astronomía griega


Astronomía griega

Tampoco las estrellas estaban muy lejos. Aunque las ideas de los antiguos griegos sobre el tamaño del universo no eran muy precisas, conocían muy bien los movimientos de los cuerpos celestes. Los griegos, que habían heredado el conocimiento del cielo de los babilonios y egipcios, fueron grandes astrónomos. Hace 2.500 años, en Grecia, los esfuerzos por comprender y explicar el universo llevaron al hombre a crear las ciencias. En el siglo VII a.C., el pensamiento clásico griego comenzó a florecer en Jonia y las islas del Egeo para predominar sobre la cultura occidental durante miles de años. Tales de Mileto, considerado el primero de los grandes filósofos griegos, se hizo famoso por predecir un eclipse total de Sol en el año 585 a.C. Tales consideraba que el agua era el elemento fundamental que componía el universo; fue el primero de los pensadores en dar una explicación sobre universo fundamentada en la razón, no en el misticismo o la religión. Aristóteles escribió sobre él tres siglos después en su libro La política: “Se le reprochaba a Tales su pobreza, la cual demostraba que al parecer la Filosofía no sirve de nada. Según la historia, su capacidad de interpretar los cielos le permitío saber en pleno invierno que en el año siguiente habría una gran cosecha de aceitunas; como disponía de algo de dinero, depositó algunas sumas reservándose el uso de las prensas de aceite de Quíos y de Mileto,

ÍCARO Dédalo construye para él y su hijo Ícaro unas alas para escapar del laberinto en el que anteriormente también había estado el Minotauro. Dédalo había advertido a su hijo que volara siempre en el espacio medio porque si se inclinaba hacia abajo, el agua empaparía sus alas volviéndose muy pesadas, y si subía más alto, los rayos del sol las quemarían. Ícaro, desoyendo los consejos de su padre, vuela cada vez más alto, hasta que el calor del sol derrite la cera que mantenía unidas las plumas de las alas y se precipita al mar.

Ícaro. Serigrafía de Henri Matisse,71947.


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que alquiló a bajo precio porque nadie pujó contra él. Cuando llegó la época de la cosecha y había mucha necesidad de utilizarlas todas, las alquiló al precio que quiso y reunió mucho dinero. De este modo demostró al mundo que los Filósofos pueden hacerce ricos fácilmente si lo desean, pero que su ambición es de otro tipo”.

El trabajo de construir un modelo del universo fue una tarea compleja para los griegos. Uno de los primeros pensadores que se embarcó en esta novedosa y difícil tarea de dar una explicación racional a la naturaleza fue Eudoxo. En el año 385 a.C. llegó desde su ciudad natal Cnido para estudiar en la Academia de Platón en Atenas. Eudoxo estaba impresionado por la perfección del universo basado en la geometría que enseñaba Platón. Luego de estar algunos años en la Academia viajó por Egipto y estando allí construyó su primer mapa del cielo. Cuando regresó a la Academia, Eudoxo se había convertido en un sabio de renombre; se puso la tarea de elaborar un modelo del universo que estuviera de acuerdo con las enseñanzas platónicas y con la observación de los fenómenos del cielo. Se imaginó el universo como esferas que rodeaban la Tierra que también era una esfera (en los tiempos de Eudoxo, 8


Astronomía griega

los griegos cultos sabían que la Tierra era esférica). Para poder explicar el movimiento de los planetas, de la Luna y del Sol, Eudoxo necesitó ventisiete esferas. Sin embargo era necesario seguir mejorando el modelo para integrar los datos cada vez más exactos de las observaciones del cielo. Aristóteles fue tal vez el primer sabelotodo de la historia; fue el alumno más sobresaliente de la Academia, escribió y dió clases sobre lógica, Modelo retórica, poesía, ética, economía, política, física, metageocéntrico. física, historia natural, anatomía, fisiología y el estado del tiempo. Fundó su propia institución a la que llamó el Liceo. Cuando Aristóteles se preocupó por el universo, se basó en el modelo de Eudoxo y se apoyó en un jóven astrónomo de la ciudad de Cízico llamado Calipo. Juntos, Aristóteles y Calipo elaboraron un moAristóteles delo que se convirtió en una de las más estimulantes cosmologías equivocadas de la historia. Descrita en el libro De Caelo (Sobre los Cielos), seduciría y engañaría al mundo durante siglos. La concepción del universo de Aristóteles añadió esferas al modelo de Eudoxo hasta ajustarlo a las nuevas observaciones, con lo que finalmente el universo se representó con cincuenta y cinco esferas. Este modelo geocéntrico sería llevado a la perfección por Claudio Ptolomeo. Sin embargo, algunos griegos se apartaron de esta corriente dominan9


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te que concebía a la Tierra como el centro del universo. Uno de ellos fue Aristarco, quien propuso una teoría heliocéntrica mil setecientos años antes de Copérnico. Aristarco nació en la isla de Aristarco de Samos. Samos. En su juventud publicó un libro en el que Óleo de Doménico Fetti. trató de calcular el tamaño y la distancia del Sol y, aunque sus resultados fueron erróneos, sus métodos eran correctos. No podemos conocer el desarrollo de la teoría de Aristarco, porque sus escritos se perdieron; sólo sabemos de él por Arquímedes, quien escribió sobre los estudios de Aristarco en su obra El Contador de Arena en el año 212 a.C. poco antes de su muerte. Arquímedes fue quizá el más grande inventor e investigador de la antigüedad, vivía en Siracusa, su ciudad natal. El mundo lo recuerda como el hombre que salió corriendo desnudo por las calles de la ciudad gritando ¡Eureka!, después de haber descubierto el principio de flotación de los cuerpos, también por su fascinación por las palancas, “dame un punto de apoyo y moveré el mundo” es una de sus frases célebres. En el año 213 a.C. la ciudad fue asediada por el general romano Marco Claudio Marcelo. Los soldados romanos tuvieron que hacerle frente a las grúas y catapultas, máquinas de guerra diseñadas por Arquímedes. ¿Quién es este ArquímeArquímides. des?, preguntó Marcelo frustado. Después Óleo de José de Ribera, 1630.

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Astronomía griega

de más de un año de asedio, Siracusa fue tomada por el ejercito romano. Marcelo había ordenado que no se le hiciese daño a ningún ciudadano durante la invasión. Se dice que Arquímedes, mientras trazaba absorto un problema geométrico en la arena, fue irrespetado por un soldado romano. Arquímides, airado le gritó: “¡No pises mis círculos!”. El soldado entró en cólera y lo mató. Marcelo condenó al soldado por asesinato. Nada afligió tanto a Marcelo como la muerte de Arquímedes.

Arquímides en la bañera antes de salir corriendo desnudo por las calles de la ciudad gritando ¡Eureka!, después de haber descubierto el principio de flotación de los cuerpos.

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El Universo de Claudio Ptolomeo

El más importante astrónomo y geógrafo de la antiguedad nació en Tolemaida, Egipto, hacia el 85 d. C. y murió en Alejandría en 165 d. C.

Ptolomeo observando la Luna con Urania, diosa del cielo de los griegos.

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Astronomía griega

Su concepción del mundo fue descrita en su obra más importante, el Almagesto que en árabe significa “el más grande”; en ella Ptolomeo plantea su propio modelo geocéntrico como base de la mecánica celeste. Su teoría perduró por más de 1.400 años. Durante este período este modelo del universo pareció colmar la curiosidad humana y fue suficiente para fundamentar el orden establecido en el mundo occidental. La teoría geocéntrica describía el universo con la Tierra fija en el centro, rodeada por ocho esferas principales y muchas otras secundarias, las primeras siete con el Sol, la Luna y los cinco planetas conocidos en ese entonces, y la octava con las estrellas fijas. Empleando modelos geométricos circulares, Ptolomeo utilizó las esferas para predecir la posición de los astros. También determinó que las estrellas se encontraban fijas unas con respecto a las otras, y de ellas catalogó 1.022 y 48 constelaciones, registros que aún hoy se utilizan. Otra de las obras más destacadas de Ptolomeo es Geografía, que contiene mapas del mundo conocido en su época, con sus respectivas coordenadas, pero con grandes errores, a tal punto que se dice que esos mapas llevaron a Cristóbal Colón a intentar llegar a las Indias por el Occidente, pues, en ellos, esos lugares parecían estar más cerca por dicha vía. También publicó Optics, con estudios sobre espejos, color, reflexión y refracción, y Harmonnica, dedicada al estudio de la música.

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Los adoradores del Sol y el modelo heliocéntrico

El mundo occidental aceptó el modelo geocéntrico durante siglos antes de renovar su concepción del universo. A este periodo se le conoce históricamente como el Renacimiento, porque el pensamiento clásico renació en las artes, la política, la cultura y sobre todo en las ciencias. Este despertar coincidió con una época de auge de exploraciones terrestres y marítimas que se inició con los viajes de Marco Polo y culminó con el descubrimiento de América.

Galileo Galilei

Nicolás Copérnico


Tycho Brahe

Johannes Kepler


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El astrónomo, Jan Vermeer, Delft 1668.

La Astronomía y la exploración estuvieron ligadas desde siempre, durante milenios los navegantes se guiaron por las estrellas. Las grandes exploraciones ampliaron la imaginación y la mente de los hombres, estimulando a los pensadores a considerar no sólo los continentes y los mares, sino también todo el planeta y el universo entero desde una perspectiva más amplia. Las dimensiones del mundo conocido se duplicaron y, alentados por el espíritu aventurero, los sabios del Renacimiento empezaron a imaginarse los viajes, no sólo alrededor de la Tierra, sino también por el espacio. Copérnico era un estudiante de la Universidad de Cracovia cuando Colón llegó a América. Tenía cuarenta y nueve años cuando el barco de Juan Sebastían de Elcano completó la circunnavegación del planeta. Su mente lo envió a viajar hasta el Sol y transformó a la Tierra en un barco que navegaba por el espacio. Esta idea no se había soñado desde los tiempos de Aristarco. 16


Los adoradores del Sol

Nicolás Copérnico

Nació en 1473 en Forum, Polonia, en una rica familia de comerciantes. Su concepción del universo acabó con más de catorce siglos de hegemonía de un pensamiento que concebía a la Tierra como el centro, ampliando dramáticamente las fronteras del pensamiento, de la razón y por ende del tamaño del universo. Por esta razón se habla en la historia de las ciencias de la Revolución Copernicana.

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Al quedar huérfano a los díez años, se hizo cargo de él su tío materno, canónigo de la catedral de Frauenburg. En 1491, ingresó en la Universidad de Cracovia donde estudió matemáticas. En 1496 viajó a Italia para cursar derecho canónico, donde recibió la influencia del humanismo italiano. El estudio de los clásicos, reivindicado por este movimiento cultural, sería decisivo para la elaboración de su obra astronómica. Leyó a Aristóteles, Platón, Plutarco, Ovidio, Virgilio, Euclides, Arquímedes y Cicerón. Sistema astronómico heliocéntrico de Copérnico, en el cual la Tierra no es el centro del universo y simplemente orbita alrededor del Sol. Éste a su vez, pasa a ser el centro del universo.

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Los adoradores del Sol

Por muchos años, Copérnico no estuvo muy interesado en la astronomía. Después de estudiar medicina en la Universidad de Padua, en 1503 se doctoró en derecho canónico en la Universidad de Ferrara. Ese mismo año regresó a su país, donde ingresó a la corte episcopal de su tío en calidad de consejero de confianza. Copérnico coleccionaba libros, fue uno de los primeros sabios que estudió en libros impresos en su propia biblioteca y el que más minuciosamente estudió fue el Almagesto de Ptolomeo. Admiraba a Ptolomeo; de hecho, De Revolutionibus ó Sobre las revoluciones de los orbes celestes, la obra que provocaría el derrumbe de Ptolomeo, parecía ser más una continuación del Almagesto. Hacia 1507 elaboró su primera exposición de un sistema astronómico heliocéntrico, en el cual la Tierra no era el centro del universo y simplemente orbitaba alrededor del Sol, en oposición al tradicional sistema ptolemaico. Debido a esto empezó a ser considerado un astrónomo notable. Sus investigaciones, antes que en observaciones (sólo realizó medio centenar en toda su vida), se basaron en el estudio de textos y datos establecidos por sus predecesores. Toda su obra fue compilada en su tratado astronómico Sobre las revoluciones de los orbes celestes, que fue publicado en 1543, donde defendía la hipótesis heliocéntrica. Las últimas versiones Sobre las revoluciones de para la imprenta le fueron presentadas en su lecho los orbes celestes, Nicolás de muerte. Copérnico, 1543.

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Tycho Brahe

Nació en 1546 en Knudstrup, Dinamarca. Era el hijo mayor de un noble danés, fue criado y educado por un tío quien a los trece años lo envió a Copenhague a estudiar filosofía y retórica. El 21 de agosto de 1560 observó un eclipse total de sol. Sorprendido de que un espectáculo de esta A Tycho se le volvió un ojo más grande que el otro después de realizar muchas observaciones astronómicas. En 1566, tuvo una discusión con un noble, perdió su nariz y tuvo que ponerse una artificial, hecha de una aleación de oro y plata; cargaba una cajita con pegante para pegarse su nariz con frecuencia.

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naturaleza pudiera ser predicho con anterioridad, decidió dedicarse por su cuenta al estudio de la astronomía.


Los adoradores del Sol

En sus propias palabras describe como “algo divino que el hombre conozca los movimientos de las estrellas tan exactamente que sea capaz, con mucha anterioridad, de predecir sus ubicaciones y posiciones relativas”. Entre 1562 y 1565 estudió derecho en Leipzig. Su primer trabajo, en 1573, hacía referencia a la aparición de una supernova en la constelación de Casiopea. Pronto empezó a gozar de gran reputación como astrónomo. El rey Federico II le concedió una pensión y le regaló de por vida la isla de Hven, en el Sund, entre le castillo de Elsinor (que frecuentaba Hamlet) y Copenhague, donde Brahe construyó un castillo dotado de un observatorio al que llamó Uraniburg. Fue el mejor observatorio construido antes de que se inventara el telescopio. Estaba convencido de que el progreUraniburg so de la astronomía dependía de la observación continuada y prolongada de los movimientos de los planetas, del Sol y la Luna. La precisión de sus observaciones le permitió corregir casi todos los parámetros astronómicos conocidos. Tycho introdujo un sistema de meEl rey Federico II le concedió cánica celeste que relacionó el sistema geocéntrico una pensión y le regaló de por de Ptolomeo y el heliocéntrico de Copérnico: la Tievida la isla de Hveen, en el Sund, donde Brahe edificó un castillo rra está situada en el centro del universo y es el cenpara hacer su observaciones tro de las órbitas de la Luna y del Sol, mientras los astronómicas, lo llamó “Uraniburg” dedicado a demás planetas giran alrededor de este último. En la diosa griega de la realidad, el sistema es idéntico al copernicano en astronomía llamada Urania. 21


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cuanto a los cálculos de las posiciones de los planetas, pero conserva el principio de la inmovilidad de la Tierra y su posición central en el universo. Cuando murió Federico II, Tycho perdió su pensión y los derechos sobre la isla. En 1597 abandonó Dinamarca y, tras una estancia en Hamburgo, en 1599 llegó a Praga bajo la protección del emperador Rodolfo II. Tycho era un observador, no un teórico. Se necesitaba de alguien con el ingenio y la perseverancia necesarios para incorporar las tablas de Tycho en una teoría única, exacta y simple. El 4 de febrero de 1600, un joven Tycho Brahe descubrió en 1572 una estrella de gran brillo en la constelación de Casiopea, se le conoce llamado Johannes Kepler, llegó al casticomo la Supernova de Tycho. llo de Benatek, cerca a Praga, donde Tycho se había trasladado con su observatorio y sus colaboradores. Aunque había sido invitado por Tycho, la relación de trabajo con Kepler no era la mejor, sus personalidades eran contrarias en todo. Tycho murió el 24 de octubre de 1601 y Kepler fue nombrado su sucesor como matemático imperial. Esta circunstancia le brindó a Kepler la maravillosa oportunidad de conservar para sí el legado de las tablas de datos recopiladas a lo largo de años de innumerables observaciones astronómicas realizadas por Tycho. Sin estos datos Kepler no habría podido encontrar sus leyes de movimiento planetario.

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Los adoradores del Sol

Galileo Galilei

Tenía setenta años de edad y su cabello y su barba eran tan blancos como la espuma. Sus ojos, que miraron hacia el cielo a través de su telescopio y observaron más que cualquier ser humano desde el principio de los tiempos, estaban apagados por la edad. Su reputación de ser uno de los más brillantes científicos de su tiempo fue la razón para que reyes se disputaran sus servicios. Ahora estaba arrodillado frente al temido tribunal de la Inquisición, obligado a confesar públicamente un error que no era error: “Yo Galileo Galilei..., abandono la falsa opinión... de que el Sol es el centro y está inmóvil... Abjuro, maldigo y detesto los dichos errores”. Algunos dicen que cuando el anciano se puso de pie murmuró para sus adentros: E pur si muove (y sin embargo se mueve, la Tierra alrededor del Sol). 23


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Galileo nació el 15 de febrero de 1564 en Pisa, Italia, en una familia de siete hijos, su padre fue un talentoso músico y hombre de considerable cultura. A los diecisiete años, Galileo ingresó a la Universidad de Pisa, donde estudió medicina, matemáticas y ciencias físicas. En 1602, observando la regularidad con que oscilaba una lámLa Luna dibujada por para en la catedral y experimentando con bolitas de ploGalileo según sus mo unidas a hilos de diferentes longitudes, descubrió que observaciones con el telescopio que construyó. cualquiera que fuese la magnitud de la oscilación o el peso Siderius Nuncius, 1610. del plomo, la bolita empleaba el mismo tiempo para ir de un extremo a otro con cuerdas de la misma longitud. Esto lo llevó a descubrir el principio del péndulo, usado en el diseño de los relojes y en otros instrumentos para medir con precisión el tiempo. Era fanático de las obras clásicas como las de Arquímedes, y usó las matemáticas para probar algunos de los experimentos de este último con líquidos y aleaciones. Como estudiante, tuvo una mente inquisitiva y fama de disputador. A los vein-

En diciembre de 1609 Galileo construyó un telescopio con el que descubrió montañas y cráteres en la Luna, observó que la vía láctea estaba compuesta por estrellas, descubrió los cuatro satélites de Júpiter y fue el primero en descubrir las manchas solares.

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ticinco años fue nombrado profesor de matemáticas de la Universidad de Pisa. Creó el concepto de aceleración que se usa en física y el de la fricción y la inercia con respecto a los objetos en movimiento. Sus experimentos, iniciados antes de 1590, fueron perfeccionados y publicados en 1638 en su obra Diálogos sobre dos nuevas ciencias (movimiento y mecánica); ellos llevarían a Newton a formular sus leyes del movimiento, y, más tarde, a otros científicos a perfeccionar esas leyes. Estableció un taller para fabricar instrumentos, como brújulas, termómetros y telescopios, y llegó a ser experto en la construcción de fortificaciones militares. Trabajó bajo la protección de la familia Medici, por lo que fue nombrado “Filósofo y Matemático del Gran Duque de La Toscana”. En mayo de 1609 Galileo escuchó que un óptico holandés había unido una lente cóncava y una convexa, lo cual hacía que objetos distantes parecieran más cercanos. Usando esa idea, construyó un telescopio que ampliaba los objetos treinta veces, y lo mostró en público en agosto del mismo año. Con su telescopio, Galileo condujo la astronomía hacia nuevos conocimientos, que incluyó en su libro Mensajero de las estrellas. Dibujos de Galileo de manchas solares observadas durante diferentes días en 1613. 25


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Descubrió que la Vía Láctea estaba compuesta de una miríada de estrellas; que el universo no era fijo ni inmutable; que Venus y Mercurio también se movían alrededor del Sol; y que este astro giraba sobre su eje. Uno de sus descubrimientos más importantes fueron cuatro puntos brillantes alrededor de Júpiter, las lunas Galileanas, Io, Europa, Ganímedes y Calisto, que observó por primera vez en 1610. En 1632 publicó Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo, donde demostraba las fallas del sistema geocéntrico de Ptolomeo y apoyaba el modelo de Copérnico. Los enemigos de Galileo no tardaron en enseñarle al Papa, su viejo amigo Maffeo Barberini convertido más adelante en Urbano VIII, que la cosmología oficial de la iglesia católica romana había sido puesta en boca de uno los personajes del diálogo. Uno de los personajes, Simplicio, que representaba a la escolástica, defendía el sistema geocéntrico, mientras que los otros dos personajes,Salvati y Sagredo, simpatizaban con el sistema copernicano. El Papa, encolerizado, ordenó una investigación y en agosto de 1632 la Inquisición prohibió la venta del Diálogo y ordenó confiscar todos los ejemplares existentes. Se le ordenó a Galileo que se presentase ante la Inquisición en Roma y si no lo hacía voluntariamente, se le llevaría encadenado a las prisiones de este santo tribunal. Galileo esperó confiando en la intervención de sus protectores y amigos, incluyendo al Papa, pero esto nunca sucedió. Comprendió tarde su situación, y fue encarcelado. Tenía setenta años de edad, fue interrogado largamente y amenazado con la tortura. Galileo adoptó la única opción razonable que le quedaba y el 22 de junio de 1633 recitó la abjuración prescrita, de rodillas, en la gran sala del convento dominicano de Santa María Sopra Minera. Pasó los restantes ocho años de su vida bajo arresto domiciliario en su villa a las afueras de Florencia. En 1637 quedó ciego, debido a las prolongadas jornadas de observación solar realizadas desde 1609. Cuando murió en 1642, la Inquisición no permitió la realización de un funeral público. 26


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Johannes Kepler

Nació el 27 de diciembre 1571 en Würtemburg, Alemania, astrónomo, matemático y físico. Hijo de un mercenario y de una madre sospechosa de practicar la brujería, Johannes Kepler superó las secuelas de una infancia desgraciada y sórdida merced a su tenacidad e inteligencia. Tablas Rudolfinas

Tras estudiar en los seminarios de Adelberg y Maulbronn, ingresó en la Universidad de Tubinga en 1588, donde cursó teología y fue discípulo de Michael Mästlin, ferviente seguidor de la teoría de Copérnico. En 1594 interrumpió su carrera teológica para aceptar una plaza de profesor de matemáticas en el seminario protestante de Graz en Austria. En 1598, un edicto del archiduque Fernando contra los maestros protestantes lo obligó a abandonar Austria. En 1600 se instaló en Praga, invitado por Tycho Brahe. Cuando éste murió al año

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siguiente, Kepler lo sustituyó en el cargo de matemático imperial de la corte de Rodolfo II, con el encargo de acabar las Tablas Rudolfinas, trabajo astronómico iniciado por Tycho que contenía datos recopilados durante más de veinte años de observaciones. En 1611 fue nombrado profesor de matemáticas en Linz, Austria. Allí residió hasta 1626 cuando las dificultades económicas y el clima de inestabilidad originado por la Guerra de los Treinta Años lo llevaron a Ulm, donde supervisó la impresión de las Tablas Rudolfinas. La primera etapa en la obra de Kepler se centró en el estudio de las órbitas planetarias y en las velocidades variables con que los planetas las

(...)la geometría existía antes de la Creación. Es coeterna con la mente de Dios... La geometría ofreció a Dios un modelo para la Creación... La geometría es Dios mismo. Johannes Kepler En el afán de descubrir esa geometría, Kepler pasó gran parte de su vida intentando asociar los 5 sólidos pitagóricos a las órbitas de los planetas, anidando los unos dentro de las otras, en lo que él llamo el Mysterium cosmographicum publicado en 1596.

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recorren, partiendo de la concepción pitagórica según la cual el mundo está fundamentado en una armonía preestablecida. Tras intentar diferentes soluciones para las órbitas, creyó encontrar una respuesta y juzgó haber resuelto un “misterio”, que expuso en su primera obra, Mysterium cosmographicum en 1596. En su obra Astronomiae Pars Optica de 1604, enunció una primera aproximación satisfactoria de la ley de la refracción de la luz que explica porqué los rayos de luz se desvían al pasar de un medio a otro. Entendió por primera vez la relación entre los problemas físicos de la visión y sus aspectos fisiológicos (el ojo es un instrumento óptico), y analizó el aspecto geométrico de diversos sistemas ópticos como lentes y espejos. Su trabajo más importante fue la revisión de los esquemas cosmológicos conocidos a partir de las observaciones acumuladas por Tycho. Esta labor desembocó en la publicación en 1609 de Astronomia nova, obra que contenía las dos primeras leyes llamadas ”de Kepler”, relativas a la elipticidad de las órbitas:

Astronomía Nova, Johannes Kepler, 1609.

· Primera ley ·“Los planetas describen órbitas elípticas con el Sol ubicado en uno de los focos de la elipse”. · Segunda ley · “Al girar alrededor del Sol, los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales, esto es, su velocidad varía de acuerdo con su distancia al Sol”.

Harmonices mundi, Johannes Kepler, 1619.

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En total Kepler probó setenta órbitas circulares con los datos de Tycho sobre Marte sin obtener ningún resultado. El esfuerzo le ocupó más de novecientas páginas de cálculos, pero no logró resolver el problema. Trató de imaginarse como sería el movimiento de Marte visto desde el Sol. Tengo la respuesta —escribió Kepler a su amigo David Fabricius — ...La órbita del planeta es una elipse perfecta...

Primera ley de Kepler: “Los planetas describen órbitas elípticas con el Sol ubicado en uno de los focos de la elipse”.

En 1619, en Linz, enunció la tercera de sus leyes, que relaciona numéricamente los períodos de revolución de los planetas con sus distancias medias al Sol, y la publicó como Harmonices mundi (Sobre la armonía del mundo): · Tercera ley · “El período de traslación de un planeta alrededor del Sol elevado al cuadrado, es proporcional a la distancia media a la que se encuentra el planeta elevada al cubo”.

La vida de Kepler estuvo permanentemente perturbada por la agitación, contrario a sus pensamientos llenos de armonía. Su amigo David Fabricius fue asesinado. La viruela transmitida por los soldados en la guerra de los treinta años mató a su hijo favorito, Frederich, a los siete años. Su esposa, cada vez más pesimista murió de tifus poco después, y su madre acusada de hechicería apenas si pudo salvarse de ser quemada en la hoguera. En 30


Los adoradores del Sol

1628 se trasladó a la ciudad de Sagan, en una región apartada de Silesia en la actual Polonia, allí escribió una historia de ciencia ficción sobre un viaje a la Luna que llamó Somnium, (Sueño). Fue despedido de su último cargo oficial como astrólogo del duque Albrecht von Wallestein (en esa época la astrología y la astronomía no se distinguían fácilmente). Kepler abandonó Sagan en busca de dinero para alimentar a sus hijos. Llegó a Ratisbona, en Alemania, con la esperanza de cobrar doce mil florines que le debía el emperador. Allí cayó enfermo de fiebre y murió el 15 de noviembre de 1630 a la edad de 48 años; en su epitafio se leía: Mensus eram coelos, nunca terrae metior umbras. Mens coelestis erat, corporis umbra iacet. Medí los cielos, y ahora mido las sombras, el espíritu estaba en el cielo, el cuerpo reposa en la tierra.

La tumba de Johannes Kepler desapareció, destruida por la guerra.

“Estrella de Kepler”, Supernova observada por Kepler en 1604. Fotografía: Telescopio Espacial Hubble.

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La grandeza de Newton

Isaac Newton elaboró una explicación cuantificada matemáticamente del universo, que abarcaba por igual fenómenos terrestres y celestes. Al hacerlo demolió la división aristotélica del universo en dos ámbitos, uno por encima y otro por debajo de la Luna, y estructuró una base física-matemática para el universo copernicano. La perfección con que realizó esta tarea hizo que su teoría fuera considerada durante más de dos siglos como algo cercano a la palabra revelada por Dios. Aún hoy la mayoría de nosotros piensa en términos newtonianos y las leyes de Newton continúan guiando a nuestras naves espaciales hasta la Luna, los planetas y más allá de nuestro Sistema Solar.


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Isaac Newton

Nació el 25 de diciembre de 1642, en Woolsthorpe, Inglaterra. Fue el más grande de los astrónomos ingleses; se destacó también como físico y matemático. Descubrió la Ley de gravitación universal, una de las piedras angulares de la ciencia moderna. Fue uno de los inventores del cálculo diferencial e Retrato y firma de Isaac Newton. National Portrait Gallery, Londres.

integral. Estableció las leyes de la mecánica clásica y, partiendo de la

Ley de gravitación universal, le dió a las leyes de Kepler un fundamento matemático más general. Construyó el primer telescopio reflector; e hizo grandes contribuciones al estudio de la luz. 34


La grandeza de Newton

El padre de Newton, que era granjero, murió antes del nacimiento de su hijo. Cuando Isaac tenía tres años su madre volvió a casarse y dejó al niño al cuidado de sus abuelos. A los doce años fue inscrito en la escuela primaria de Grantham, a diez kilómetros de su hogar. Allá tuvo poco contacto con las matemáticas y las ciencias, pero vivió en casa del farmacéutico de la ciudad que tenía una Telescopio reflector de vasta biblioteca. Newton, 1668. Isaac se destacó desde niño por su curiosidad e inteligencia; mientras sus compañeros jugaban, el inventaba aparatos mecánicos. Construyó un pequeño molino de viento de madera; hizo un carrito que podía impulsar haciendo girar un torno sentado dentro del carro; diseñó una linterna plegable de papel para iluminar su camino a la escuela en las mañanas oscuras. Cautivado por el principio de los relojes de sol, aprendió a calcular no sólo la hora, sino también el día del mes, y a predecir acontecimientos como los solsticios y los equinoccios. Un día, a los dieciseis Abajo: Telescopio Newtoniano. años, durante una gran tormenta, saltó con el vienEncyclopedia Londinensis, to, y luego contra él; comparando las distan1820. cias de los dos saltos, fue capaz de estimar la fuerza del ventarrón. Tiempo después de estar en la escuela fue llamado a ocuparse de la granja de la familia, pero fracasó en esa labor, pues su curiosidad, ilimitada en asuntos de ciencias e invenciones, no se extendía a la agricultura y a la ganadería. Así, mientras construía un molino de agua en el arroyo —completo, con 35


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presas y compuertas— sus ovejas invadían los campos de maíz vecinos. Después de sólo nueve meses, la familia supo que Newton estaría mejor en la escuela. Un maestro de Grantham, que creía que el talento de Newton se desperdiciaba en la granja, se ofreció a alojarlo en su casa. Así, en el otoño de 1660, Newton regresó a Grantham a fin de prepararse para la universidad. En junio del año siguiente fue a Cambridge. Pagó su estadía en esa ciudad sirviendo a estudiantes más ricos. Allí, como en Grantham, sobresalía por su inteligencia y su soledad, que llenó con el estudio de muchos temas, desde astronomía hasta historia. Antes de graduarse en 1664 descubrió también las matemáticas y la filosofía natural (que entonces abarcaba temas que hoy se conocen como ciencias físicas). Después de graduado, sobrevino la peste bubónica en Inglaterra, afectando especialmente a las ciudades de Londres y Cambridge. La universidad cerró y Newton regresó a Woolsthorpe. En su pueblo natal se dedicó a trabajar en una amplia gama de Philosophiae Naturalis problemas científicos y matemáticos. ConsPrincipia Mathematica ó truyó la primera versión funcional de un Principios Matemáticos de Filosofía Natural, nuevo instrumento astronómico, el telescoIsaac Newton, 1687. pio reflector, que usaba un espejo curvo en vez de lentes para enfocar la luz. Desarrolló una nueva y poderosa rama de las matemáticas, llamada cálculo diferencial; y efectuó el trabajo fundamental de su teoría de la gravitación. Su gran tratado, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ó Principios Matemáticos de Filosofía Natural, publicado en 1687, presenta sus estudios de más de vein36


La grandeza de Newton

te años sobre las mecánicas terrestre y celeste. Allí enuncia la Ley de gravitación universal: “Dos cuerpos se atraen con una ␣ fuerza proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.

Esta ley gobierna la caída de las hojas, el movimiento de los cuerpos celestes, mantiene a la Tierra girando alrededor del Sol y nos mantiene atados a su superficie. En su obra presenta además los tres principios de la mecánica: 1 · Todo cuerpo permanece en reposo o continúa su movimiento en línea recta con velocidad constante si no está sometido a una fuerza exterior. 2 · El cambio de movimiento de un cuerpo es proporcional a la fuerza exterior, inversamente proporcional a la masa del cuerpo, y tiene lugar en la dirección de la fuerza, F = m x a. 3 · A toda acción se opone una reacción, igual y de sentido contrario.

Un objeto como una manzana cae por efecto de la gravedad aproximadamente 5 metros en un segundo. Si es lanzado horizontalmente puede moverse un camino largo en ese segundo mientras cae. ¿Qué ocurre si lanzamos la manzana más y más rápido? Debemos recordar que la superficie de la Tierra es curva. Si se lanza lo suficientemente rápido puede permanecer a la misma distancia de la superficie mientras cae. ¿Como puede ser esto? La manzana siempre cae, pero la Tierra se curva, así que cae alrededor de la Tierra. La velocidad a la que tendría que moverse para mantener la misma altura es de unos ¡8 kilómetros por segundo! 37


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Habitación de la casa donde nació Isaac Newton.

Prisma ...durante el comienzo del año 1666, cuando me dedicaba al pulido de vidrios ópticos no esféricos, me procuré un prisma de vidrio triangular, para probar con él los famosos fenómenos de los colores. Y habiendo para eso oscurecido mi cuarto y efectuado un pequeño orificio en el postigo de la ventana para dejar pasar una cantidad conveniente de luz de sol, coloqué mi prisma en la entrada del orificio, de tal modo que la luz pudiera ser refractada hacia la pared opuesta... era un entretenimiento muy placentero ver los vívidos e intensos colores producidos de tal modo... Carta de Isaac Newton, que contenía su nueva teoría sobre la Luz y los Colores, fue enviada al editor de Philosophical Transactions of the Royal Society desde Cambridge el 6 de febrero de 1672 para ser comunicada a la Royal Society. Isaac Newton propuso una teoría corpuscular para la luz en contraposición a un modelo ondulatorio propuesto por Huygens. Supone que la luz está compuesta por corpúsculos o partículas luminosas, que se propagan en línea recta, pueden atravesar medios transparentes y ser reflejados por materiales opacos. 38


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La ley de Newton de la gravitación universal permite deducir el estado de movimiento que tendrá un sistema a partir del que tenía un instante anterior, es predictiva. La gravedad permite explicar las mareas por la atracción lunisolar, las perturbaciones entre los planetas, las órbitas de los cometas, el achatamiento del globo terrestre y explica la precesión de los equinoccios por la atracción del Sol sobre el abultamiento ecuatorial terrestre. Newton descubrió que la luz blanca puede ser descompuesta en todos los colores del arco iris al pasarla por un prisma, principio Óptica ó Tratado fundamental del análisis espectral, base de la sobre las reflexiones, astrofísica contemporánea; en 1704 publicó refracciones, inflexiones y colores. su Óptica: ó Tratado sobre las reflexiones, Isaac Newton, Londres, refracciones, inflexiones y colores, donde 1704. detalla su teoría corpuscular para la naturaleza de la luz. Al final de su vida se dedicó a profundas meditaciones teológicas, alejado casi totalmente de aquellos quehaceres intelectuales para los cuales no tuvo rival. Falleció el 20 de marzo de 1727, en Cambridge.

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glosario

Antropocentrísmo · Doctrina que supone que el hombre es el centro de todas las cosas, el fin absoluto de la naturaleza y punto central de referencia. Cálculo Diferencial · Rama de las Matemáticas que fue inventada por Isaac Newton como herramienta para dar explicación a sus teorías físicas. La mecánica newtoniana está escrita en el lenguaje matemático del cálculo diferencial. También el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibnitz desarrolló el Cálculo como herramienta matemática en la misma época que Newton. Guerra de los Treinta Años · Serie de conflictos que se extendieron desde 1618 hasta 1648 en en los que participaron la mayoría de los países de Europa occidental, y que en su mayoría se libraron en lo que hoy es Alemania, Austria, Holanda y Bélgica. El origen de la lucha fue religioso, consecuencia del enfrentamiento entre los partidarios de la Reforma de la Iglesia propugnada 40

por Lutero (los protestantes) y la facción fiel a la Iglesia católica. Sin embargo el conflicto se fue extendiendo y cambiando, pasando de ser una guerra de religión a una contienda dinástica entre los príncipes alemanes con la intervención de otras potencias europeas (especialmente Suecia y Francia) interesadas en frenar el poder de la familia Habsburgo, reinante en el Sacro Imperio Romano-Germánico, herederos de Carlos V. Hombre de Cromagnon · Especie humana que hace alrededor de 50.000 años se impuso sobre el primitivo hombre de Neandertal en Europa. Su superioridad se debió a la capacidad para desarrollar herramientas, a la facultad para articular un lenguaje y a la ingestión de una dieta más equilibrada. Antepasado del hombre contemporáneo u Homo sapiens arcaico, el hombre de Cromagnon tenía su frente abovedada, arcos superciliares apenas esbozados y un mentón bien acusado.


glosario

Marco Polo· Explorador Italiano nacido en Venecia en 1254. En 1271 inició viaje hacia el imperio mongol acompañando a su padre Niccoló y a su tío Matteo. Partieron de Venecia y atravesaron el Mediterráneo, Persia, el golfo Pérsico, el Khorasán, el Pamir y el desierto de Gobi, hasta que llegaron en 1275 a Shang-Tu, residencia veraniega del soberano mongol Kublai Khan. Permaneció en China durante dieciséis años, en los que conquistó la confianza del emperador y le fueron encargadas misiones diplomáticas de alto rango. Regresó a Venecia en 1295, tras pasar por Constantinopla. En 1298 escribió la historia de sus viajes en un valioso documento sobre la cultura mongol de la época. Murió en 1324.

Modelo Geocéntrico · Modelo del universo propuesto por los griegos, en el cual la Tierra es el centro del universo, y los demás planetas y las estrellas “fijas” giran a su alrededor en órbitas circulares perfectas sobre esferas concéntricas. Este modelo del universo fue planteado por Eudoxo de Cnido, ampliado por Calipo, astrónomo discípulo de Aristóteles y perfeccionado por Claudio Ptolomeo. Fue aceptado por más de dos mil años.

Modelo Heliocéntrico · Modelo propuesto por Nicolás Copérnico en 1543, en el cual es el Sol y no la Tierra es el centro del universo. Este nuevo modelo cambió para siempre la visión aristotélica del universo y produjo un avance fundamental en la interpretación racional y científica del mismo. Este modelo llevó a Galileo y Kepler a desarrollar las teorías que posteriormente Newton compilaría en su Ley de gravitación universal. Platón · Su nombre real era Aristócles, nació en Atenas en el 427 a.C. El apodo de Platón, significa “de anchas espaldas”le fue dado por su entrenador de lucha. Platón tuvo una educación en todos los ámbitos del conocimiento. Es posible que se iniciara en la filosofía con las enseñanzas de Cratilo. A los veinte años conoció a Sócrates que tenía 63 años de edad y se convertirá en su único maestro hasta su muerte en 399 a.C. Hacia el año 387 a.C. funda la Academia en Atenas, dedicándose a la enseñanza durante veinte años. La filosofía platónica está basada en la existencia del mundo de las ideas y el mundo del ser, contrapuestos al mundo de las apariencias. La formación del mundo se debe a una inteligencia, a un demiurgo, que desarro41


un viaje astronómico

lla las apariencias (no ser) tomando las ideas como punto de partida. Estos planteamientos están recogidos en sus principales obras como El banquete, La República, Timeo o Fedón, estructuradas en forma de diálogos donde el protagonista es Sócrates hablando con sus discípulos. Platón murió en Atenas en el año 348 a.C.

un fabricante de lentes holandés, hacia1608. En 1609, el astrónomo italiano Galileo Galilei mostró el primer telescopio registrado. El astrónomo alemán Johannes Kepler descubrió el principio del telescopio astronómico construido con dos lentes biconvexas colocadas en cada uno de los extremos de un tubo.

Tablas Rudolfinas · Tablas de datos astronómicos sobre los movimientos planetarios, compilados durante más de veinte años por Tycho Brahe y terminadas por Johannes Kepler, que fueron dedicadas al emperador Rodolfo II, protector de ámbos científicos.

Supernova · Es la muerte explosiva de una estrella; es un suceso tan violento que durante un breve periodo de tiempo (meses) esa sola estrella brilla tanto como una galaxia entera con 100.000 millones de estrellas ordinarias como el Sol. El promedio de ocurrencia de supernovas en nuestra galaxia es de una cada siglo. Es un suceso relativamente difícil de observar. Tycho Brahe observó una supernova en la constelación de Cassiopeia la noche del 11 de noviembre de 1572 y Johannes Kepler observó otra en la constelación de Ophiuchus en 1604, fue la última observada en nuestra galaxia.

Telescopio Reflector · Modelo construido por primera vez por Isaac Newton en 1668, en el cual la luz golpea un espejo parabólico ubicado en la base de un tubo; la luz se refleja hacia atrás hacia un pequeño espejo plano inclinado a un ángulo de 45º, el cual dirige los rayos de luz hacia el lado del tubo, donde se forma una imagen que es amplificada por un ocular. Telescopio Refractor · El telescopio se inventó en Holanda, pero se discute el verdadero inventor. Normalmente, se le atribuye a Hans Lippershey, 42


glosario

bibliografía · Ferris, Timothy. La Aventura del Universo. Editorial Crítica, Barcelona. 1999. · Gribbin, John. Diccionario del Cosmos. Editorial Crítica, Barcelona. 1997. · Sagan, Carl. Un Punto Azul Pálido. Editorial Planeta, Barcelona, 2º edición. 1998.

· Farrington, Benjamin. Ciencia griega. Editorial Icaria, 1979. · Asimov, Isaac. Los griegos. Alianza Editorial, 1988. · Marías, Julián. Historia de la Filosofía Alianza Editorial, 1993. · www.biografíasyvidas.com/biografía/

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Instituto Distrital de Cultura y Turismo Directora · Martha Senn Subdirector de Eventos y Escenarios · Roberto Salazar Segura

Planetario de Bogotá Gerente · Catalina Nagy Patiño

Un viaje astronómico © Alcaldía Mayor de Bogotá © Instituto Distrital de Cultura y Turismo © Planetario de Bogotá 2005 ISBN · Textos · Pablo Cuartas Restrepo · Astrónomo Planetario de Bogotá Diseño de la colección, diagramación e ilustración · Cristina López Méndez Corrección de textos · Carmiña López Méndez, Jaime Rudas Lleras Fotografía · NASA/ESA, Telescopio Espacial Hubble.

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Un viaje astronomico  

La investigación astronómica nos ha brindado una forma diferente de interpretar el mundo. Desde el modelo geocéntrico de los griegos, pasand...

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