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Rev.R.Acad.Cienc.Exact.Fís.Nat. (Esp)
Vol. 104, Nº. 1, pp 1-26, 2010
XI Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica

LOS MÉTODOS MATEMÁTICOS DE LA ASTRONOMÍA Y DE LA
COSMOLOGÍA
DARÍO MARAVALL CASESNOVES *
* Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Valverde 22, 28004 Madrid.

La Astronomía utiliza la Observación y el Cálculo
para su progreso y desarrollo. Han sidoetapas sobresalientes en el campo de la Observación: el empleo del
telescopio en el siglo XVII, de la fotografía y el espectroscopio en el siglo XIX, de la radioastronomía y de
la Astronáutica en el siglo XX. En esta última etapa el
progreso ha sido enorme tanto en la adquisición de
nuevos conocimientos como en la confirmación unas
veces y otras en el abandono de antiguas teorías, que
esta modernatecnología ha hecho posible que así haya
sucedido.
En cuanto al Cálculo es sumamente curioso que
una teoría tan absurda y totalmente falsa como ha sido
la geocéntrica de Ptolomeo (¿96-160 a. C.? haya
durado tantos siglos, desde el siglo II hasta el XVI; y
más extraño todavía que haya sido capaz de explicar
en gran parte los movimientos de los planetas, de predecir eclipses etc. Todo ello ha sidodebido a un gran
despliegue de talento, ingenio e inventiva de la curvas
llamadas epicicloides y excéntricas.
No son estos hechos exclusivos de la Astronomía,
sino que también se han presentado en la historia de la
electricidad y del calor. En la primera cuando aún se
define la electricidad como un fluido de naturaleza
desconocida, y en la segunda se creía que el calor era
un fluido (el calórico)se hicieron descubrimientos e
inventos, y se obtuvieron resultados científicos verdaderos y de gran importancia, que hoy en día se utilizan. Lo mismo sucedió durante mucho tiempo con la
extraña y absurda creencia en la existencia del éter,
antes de la aparición de la Teoría de la Relatividad.
Desde Copérnico (1473-1543) y su teoría heliocéntrica, gracias a la obra de Galileo (1564-1642) y

Newton(1643-1727) después, comienza a conocerse
la realidad y la verdad física, mediante el empleo de la
Mecánica para conocer los movimientos de los cuerpos celestes. Esta obra fue muy completada por Euler
(1707-1783), Lagrange (1736-1813) y Laplace (17491827) y otros muchos. Es Laplace el autor de la
primera gran obra en cinco tomos de Mecánica
Celeste.
A lo largo del siglo XIX el desarrollo de laMecánica es extraordinario repercutiendo en el gran
avance de la Astronomía matemática. Coriolis y
Foucault desarrollan la teoría del movimiento relativo
y con ello Foucault establece la teoría del péndulo que
lleva su nombre, que muestra por primera vez la influencia de la esfericidad y del movimiento de rotación de
la Tierra en el movimiento de un péndulo cuya longitud sea suficientemente grande.También se demuestra la desviación que afecta a la caída de los graves en
la superficie de la Tierra debido a su rotación.
A finales del siglo XIX son extraordinarias las
aportaciones de Poincaré con sus libros “Los nuevos
métodos de la Mecánica Celeste” y “Lecciones de
Mecánica Celeste” de tres tomo cada libro, que revolucionan la manera de enfocar la Astronomía Matemática. Con su memoria “Figurasde equilibrio de las
masas fluidas” realiza una obra esencial en la moderna
Cosmogonía.
A principios del siglo XX nace la Teoría de la
Relatividad, dos partes de la misma la restringida y la
general, sobre todo esta última, dan origen a una nueva
Cosmología relativista que sustituye en gran parte a la
clásica, con empleo de nuevos métodos matemáticos
como son el Cálculo Tensorial, el CálculoDiferencial

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Darío Maravall Casesnoves

Absoluto y la Geometría Diferencial no euclídea.
Predice y comprueba la existencia de nuevos fenómenos físicos, como son la constancia de la velocidad
de la luz en el vacío, la transformación de masa en
energía y viceversa; en el campo del sistema solar
permite el cálculo exacto del corrimiento del perihelio
de Mercurio, la desviación de los rayos luminosos...