Historia de la geología y la tierra por partes. Representación de la forma de la tierra. Evolución de los instrumentos de medición durante el tiempo

1. PRACTICA #2
HISTORIA DE LA FORMA DE TIERRA
REPRESENTACION DE LA FORMA DE LA TIERRA A TRAVÉS DE LA GEODESIA
EVOLUCIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIONES DURANTE EL TIEMPO

2. Historia de la forma de la tierra
• La cosmología antes del cristianismo
• Se reconoce a Tales de Mileto como el primer filósofo de la historia. Nos situamos en el marco mental de una persona del siglo VI a.
C. para entender su teoría de que la Tierra es una isla que flota en el agua. Quizás hubiera escuchado las historias de la mitología
mesopotámica, que hablaban de un disco plano de piedra en medio de un gigante océano. En la época de Tales, los pitagóricos
también defendían la idea de que el mundo era una gran extensión plana, si bien su líder espiritual nunca había dicho tal cosa. En
realidad, como apuntan Botteri y Casazza en su interesante trabajo El sistema astronómico de Aristóteles: una interpretación, la
mayoría de los filósofos presocráticos escogieron la figura esférica para representar sus ideas, también sus teorías cosmológicas.
• Esta tradición metodológica hizo que Aristóteles sacralizara la esfera. Idealizada por los pensadores, esta forma geométrica se
convirtió en símbolo de perfección, por ser una figura simple y homogénea. El historiador Diógenes Laercio señala que fue el
filósofo Anaximandro (610-545 a. C.) el primero en describir la Tierra como un cuerpo esférico. Según Dicks en Early Greek
Astronomy to Aristotle, después del siglo V a. C., ningún pensador griego de renombre puso en duda la esfericidad del planeta. En
el siglo III a. C., el astrónomo Eratóstenes consiguió calcular con bastante acierto la circunferencia de la Tierra, comparando la
altitud del Sol del mediodía en dos lugares separados por una distancia norte-sur y demostrando que la Tierra no era plana, sino
esférica.

3. • En realidad, bastaba con el sencillo método de la
asociación para llegar a la conclusión esfericista: los
demás astros del cosmos son esferas en movimiento,
¿por qué no iba a serlo también la Tierra? El propio
Aristóteles se refería a los astros como «esferas
planetarias». Además, otros pensadores de la época
como Jenófanes otorgaron esta forma al supuesto ser
supremo creador de todas las cosas, es decir,
relacionando la esfericidad con la divinidad (de nuevo,
con la perfección absoluta).
• Tendemos a pensar en las civilizaciones antiguas como
incultas e ignorantes, pero su capacidad de observación
no era muy diferente a la nuestra. Veían a la Luna
girar y al Sol desaparecer y aparecer por el horizonte.
También sentían el movimiento de la Tierra con el
cambio de las estaciones, y contemplaban cómo las
constelaciones se movían a lo largo del año en el
firmamento nocturno. No tenían nuestra tecnología,
pero sí nuestro mismo cerebro.
Primera representación
escultórica de la Tierra:
Atlas Farnesio, de autor
desconocido (siglo II d. C.).

4. • Aristóteles había tomado el concepto de armonía
esférica de Pitágoras, y en los siglos siguientes los
pensadores no pusieron en duda esta teoría: el cosmos
se componía de esferas en movimiento, y nuestro
planeta era una esfera también. Incluso Ptolomeo,
cuyo sistema geocéntrico fue aceptado por la Academia
y la Iglesia hasta el siglo XVI, defendía que la Tierra
tenía forma esférica y rotaba. En su Almagesto,
explica que cuando se navega hacia unas montañas,
éstas parecen elevarse del mar, debido a que estaban
ocultas por la superficie curva del agua. El historiador
Plinio el Viejo apunta en Historia Natural, escrita en
el año 74 d. C., que todos los hombres del mundo
estaban de acuerdo con la idea de la forma esférica de
la Tierra.
• En algún momento del siglo II d. C. se realizó la
estatua conocida como Atlas Farnesio, en la que el
planeta Tierra es representado de forma esférica. La
escultura incluye también otros elementos como el
ecuador, la eclíptica, el punto Aries o la franja
zodiacal. El Atlas Farnesio es la primera
representación escultórica de la Tierra que se conoce,
y ésta no aparece en forma de disco plano.

5. • La Iglesia y el terraplanismo
• Tomar las Sagradas Escrituras como la palabra de
Dios y atribuir a Dios el conocimiento completo y
verdadero puede llevar a los creyentes a encontrar
un gran argumento a favor del terraplanismo: la
Biblia deja entrever que la Tierra es, efectivamente,
plana. Versículos como Isaías 40:22 («Él es el que
está sentado sobre el círculo de la Tierra»), Daniel
4:11 («Crecía este árbol y su copa llegaba hasta el
cielo, y se le alcanzaba a ver desde todos los confines
de la Tierra»), Apocalipsis 7:1 («Vi a cuatro ángeles
en pie sobre los cuatro ángulos de la Tierra, que
detenían los cuatro vientos de la Tierra, para que no
soplase alguno sobre la Tierra») o Mateo 4:8 («El
Diablo lo llevó consigo a una montaña
excepcionalmente alta, y le mostró todos los reinos
del mundo y su gloria») apuntan a que en el
cristianismo primitivo se creía que la Tierra era
plana.
Dios como geómetra (Codex
Vindobensis, siglo XIII).

6. En el año 1230, el monje y astrónomo Johannes de
Sacrobosco publicó De sphaera mundi, el tratado de
astronomía más importante de la Edad Media. En sus
ilustraciones no dejaba duda: los astros eran esferas y la
Tierra también lo era. Esto puede hacernos pensar en la
seriedad del debate terraplanista que se plantea en 2019: si
un monje cristiano del año 1230 defendió la esfericidad de la
Tierra, ¿por qué tanta gente lo pone en duda hoy en día?

7. • El mito de la Tierra Plana
• La sentencia con la que introducíamos este artículo puede
volverse en nuestra contra y darnos una bofetada de realidad,
porque hemos aceptado lo que nos han dicho sin dudar de ello.
Hemos aceptado un saber popular sin reflexionar sobre ello.
Hemos aceptado que durante la Antigüedad y la Edad Media se
creía de manera generalizada que la Tierra era plana. Esta idea
socialmente tan aceptada en el siglo XXI es completamente
falsa. Todos creemos que las civilizaciones antiguas creían que la
Tierra era plana, pero estamos equivocados.
• Una mentira repetida mil veces acaba convirtiéndose en verdad,
y hay quien piensa incluso que en tiempos de Cristóbal Colón
existía gente que ponía en duda que la tierra fuera una esfera.
El conocido como «mito de la Tierra Plana» trata de arrojar luz a
nuestra imagen del pasado, que suele ser una imagen bastante
nublada. Desde los musulmanes andalusíes hasta los cristianos
armenios tenían claro que la Tierra era una esfera. Para Dante
también era obvio que vivimos en un planeta esférico: así lo
describe en la Divina comedia, obra que comenzó a escribir en
1307.

8. • Las sociedades terraplanistas
• Si desde Aristóteles sabemos que la Tierra es una esfera, y
nadie lo puso en duda durante los siglos IX, X, XI, XII, XIII,
XIV, XV… ¿por qué de pronto un ciudadano británico del
siglo XIX recuperó una idea mesopotámica?
• En 1838, un desconocido Samuel Rowbotham realizó el
llamado «Belford Level experiment», tratando de medir el
nivel del río Belford para demostrar que la Tierra no se
curvaba. Tras una vida dedicada a este estudio, en 1865
publicó Zetetic Astronomy: Earth Not a Globe!, en el que
proponía la teoría de que la Tierra es un disco plano, en
cuyo centro se sitúa el Polo Norte.
• Pese a que Rowbotham se basó inicialmente en una lectura
literal de la Biblia, quiso acompañar sus planteamientos
con algo de ciencia, y llenó su obra de cálculos, figuras y
diagramas. Así, en Zetetic Astronomy encontramos tanto
operaciones matemáticas para desmontar el péndulo de
Foucault como citas del estilo de «if the Earth is a globe and
in continual motion, how could Jesus on being taken up
into a high mountain see all the kingdoms of the world?»
(«Si la Tierra es un globo y está en movimiento continuo,
¿cómo pudo Jesucristo, estando en lo alto de una gran
montaña, observar todos los reinos del mundo?»).

9. • La revolucionaria idea de Rowbotham, contraria al dogma
académico, atrajo la atención de muchas personas, entre las que
se encontraban escritores como William Carpenter o cartógrafos
como Orlando Ferguson, autor de un detallado mapa de la Tierra
Plana en 1893. A lo largo del siglo XIX aumentó la producción de
textos y la celebración de debates en torno a la cuestión de la
forma de la Tierra. Famosa fue en la época la discusión que el
terraplanista John Hampden tuvo con el respetado científico
Alfred Russell Wallace, que terminó en los tribunales.

10. • La Tierra no es una esfera perfecta
• Habitualmente se representa a nuestro planeta como una esfera
perfecta, pero esa no es su forma precisa. La Tierra está achatada
en los polos, por lo que su forma se asemeja más a un esferoide
oblato.
• Como sucede en otros planetas, el efecto de la gravitación y de la
fuerza centrífuga producida por la rotación sobre su eje genera el
aplanamiento polar y el ensanchamiento ecuatorial. Así, el diámetro
de la Tierra en el ecuador es unos 43 kilómetros mayor que el
diámetro de un polo a otro.

11. Representación de la tierra a través de la
Geodesia
• La representación sobre un plano de un objeto como la Tierra reviste
diversas dificultades:
• Si se proyecta un objeto esférico sobre un plano es inevitable que se
produzcan distorsiones (figura 2)
• La Tierra no es siquiera un objeto esférico sino que su forma se aproxima a
un elipsoide o esferoide6 ligeramente achatado en los polos (figura 3)
• Esta aproximación tampoco es válida cuando se desciende al detalle ya que
la Tierra incluye numerosas irregularidades, se habla por tanto
de Geoide para hacer referencia a la Tierra como objeto geométrico
irregular (figura 3)

12. Figura 2: Esfera terrestre y proyección

13. • Geodesia es la ciencia que estudia la forma y tamaño de la Tierra y las
posiciones sobre la misma. La Geodesia define el geoide como una
superficie en la que todos sus puntos experimentan la misma atracción
gravitatoria siendo esta equivalente a la experimentada al nivel del mar.
Debido a las diferentes densidades de los materiales que componen la
corteza y el manto terreste y a alteraciones debidas a los movimientos
isostáticos, esta superficie no es regular sino que contiene ondulaciones
que alteran los cálculos de localizaciones y distancias.
Figura 3: Esferoide y
Geoide

14. • Debido a esta irregularidad de la superficie terrestre, para describir la forma de la
Tierra suelen utilizarse modelos de la misma denominados esferoides o
elipsoides de referencia. Estos se definen mediante dos parámetros, el tamaño
del semieje mayor (a) y el tamaño del semieje menor (b) (figura 3).
• Desde el lanzamiento de los primeros satélites artificiales para los
primitivos sistemas de navegación y posicionamiento (TRANSIT, LORAN,
etc.) hasta llegar a los Sistemas de Navegación por Satélite (GNSS),
como el GPS, el GLONASS y el futuro Galileo, han ido desarrollándose
los modernos sistemas de referencia geodésicos globales, que permiten
alta precisión y homogeneidad para el posicionamiento y la navegación.
Algunos de los más conocidos son:
• WGS84 (World Geodetic System) Elipsoide de 1984
• ED50 (European Datum 1950)
• ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989)
• SIRGAS (Sistema de referencia geocéntrico para las Américas)
• SAD69 (South American Datum) de 1969
• PZ90 (Parametry Zemli 1990), Elipsoide de GLONASS

15. Instrumentos de mediciones geodesicos
• Brújula Brunton
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• Una Brújula Brunton, también conocida como Brújula de geólogo,
o tránsito de bolsillo Brunton, es un tipo de brújula de precisión hecha
originalmente por la compañía Brunton, Inc. de Riverton, Wyoming. El
instrumento fue patentado en 1894 por un geólogo canadiense llamado
David W. Brunton. Este instrumento posee una aguja imantada que se
dispone en la dirección de las líneas de magnetismo natural de la Tierra.

16. • Cámara Métrica
• Una cámara métrica es una cámara fotográfica, ya sea tradicional
o digital, cuyas características ópticas son conocidas a la
perfección. Se utilizan en fotogrametría aérea y terrestre.[1]

17. • Cinta métrica
• Una cinta métrica, un flexómetro o simplemente metro es
un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible
graduada y que se puede enrollar, haciendo que el trabajo sea más
fácil. También con ella se pueden medir líneas y superficies curvas.

18. • El distanciómetro, también conocido como por sus siglas en
inglés EDM (electronic distance meter), es un instrumento
electrónico de medición que calcula la distancia desde el dispositivo
hasta el siguiente punto al que se apunte con el mismo
(distanciometría). Existen 3 tipos de acuerdo a su método de
medición: sónicos, por láser, y por radar. Los primeros
utilizan ultrasonido para calcular la distancia, los segundos un rayo
láser visible o invisible, y los demás utilizan ondas de radio.

19. • Estación total
Se denomina estación total a un aparato electro-óptico
utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en
la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de
un distanciómetro y un microprocesador a
un teodolito electrónico.

20. • La estadía de invar o mira horizontal es una mira especial, para
uso exclusivo en mediciones paralácticas, su longitud es de
2 m entre las marcas que se hallan cercanas a sus extremos,
generalmente construida en aluminio; tiene en su interior un ánima
de invar que le da su estabilidad térmica.

21. • El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se
utiliza para obtener ángulos verticales y horizontales, en la mayoría
de los casos, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con
otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.
Es portátil y manual; está hecho con
fines topográficos e ingenieriles, sobre todo para las
triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría,
puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es
el teodolito electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro
tipo de teodolito más conocido como estación total.

22. • El giroteodolito o teodolito giroscópico es un instrumento de
medición compuesto por un giroscopio montado en un teodolito. Se
utiliza para determinar la orientación de norte verdadero mediante
la localización de la dirección de los meridianos. Es el principal
instrumento en una mina, para orientar en la medición[1]​ y en
la ingeniería del túnel, y en los lugares donde las estrellas no
son astronómicamente visibles.

23. • Un jalón (una baliza) es un accesorio para realizar mediciones con
instrumentos topográficos, originalmente una vara larga de madera,
de sección cilíndrica, donde se monta un prismática en la parte
superior, y rematada por un regatón de acero en la parte inferior,
por donde se clava en el terreno

24. • El nivel topográfico, también llamado nivel óptico, nivel de
ingeniero o equialtímetro, es un instrumento que tiene como
finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a
distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro
desconocido.