El Nocturlabio

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El Nocturlabio, reloj de la Estrella Polar
Para un observador del cielo nocturno pareceria como si la estrella polar permaneciera inmovil, mientras que las demas, incluidas las de su propia constelacion (Osa Menor) giran en torno a ella. Ya es sabido que realmente la estrella polar gira tambien, como las otras estrellas, alrededor del polo norte celeste; punto imaginario del cielo septentrional que comparte con el eje del mundo, o de rotacion de la Tierra. El periodo de revolucion de ese giro diario y aparente de las estrellas es de 24h sidereas. Se introdujo asi una nueva escala de tiempo, cuya unidad mas conocida es la hora siderea1, siendo su multiplo mas nombrado el ano sidereo. Aunque esta escala sea diferente de la solar, guarda con ella una relacion asociada a la traslacion de la Tierra alrededor del Sol. Efectivamente, se define el ano sidereo como el periodo de tiempo invertido por el Sol en pasar dos veces consecutivas por el mismo punto de su trayectoria aparente sobre la esfera celeste, dicho de otra forma: como el tiempo invertido en completar un giro de 360o.
Tambien es sabido que el ano solar tiene 365d.24 aproximadamente, aunque en realidad se deba de ajustar la cifra para fijarla en 365d.2422 y decir que esa es la duracion real del ano, identificandolo entonces como ano tropico. Este ano solar se puede definir igualmente como el periodo de tiempo invertido por el Sol en pasar dos veces consecutivas por el punto Aries, el equinoccio de primavera. Una primera consecuencia de esa definicion resulta inmediata si se tiene en cuenta la precesion anual de dicho pun to: en el ano tropico el Sol no llega a recorrer los 360o de la circunferencia, sino 360o menos los 50˝.3 en que se evalua la precesion equinoccial; logicamente la duracion del ano sidereo sera un poco mayor, el tiempo invertido por el Sol en recorrer esos segundos2. La relacion entre ambos anos, o entre la hora solar y la siderea, se deduce teniendo en cuenta la traslacion de la Tierra alrededor del Sol o la variacion diaria de su ascension recta, por identico motivo.
Para tratar de representarla, recurriremos a una proyeccion ortografica de la esfera celeste centrada en el plano del ecuador. Considerando el instante en que tanto la estrella polar como el Sol primaveral (el Punto Aries) tienen su culminacion superior sobre el meridiano del lugar. Si dicha culminacion tiene lugar un determinado dia D, es obvio que al culminar el dia siguiente la estrella polar y el Punto Aries volveran a su posicion inicial; en cambio el Sol aun no habra culminado puesto que tendra una ascension recta, justamente el incremento diario de la misma: el resultado de dividir la variacion anual de 24h por los dias que tiene el ano tropico (365.2422), esto es 3m 56s.55 o 4m aproximadamente. En resumen, que el observador que esperase ver al dia siguiente, D´, la culminacion de la estrella polar a la misma hora del dia D, comprobaria que se habría adelantado unos cuatro minutos de tiempo, de ahi el nombre dado a ese fenomeno astronomico.
El desfase temporal iria aumentando a lo largo del ano: 6h transcurridos tres meses, 12h a los seis meses, 18h a los nueve meses y 24h al pasar un ano; quiere esto decir que la estrella polar habría culminado una vez mas que el Sol, es decir un numero igual 366.2422. La relacion entre las dos escalas de tiempo es por tanto obvia, el cociente entre 366.2422 y 365.2422, un valor proximo a 1.002738; de manera que el intervalo sidereo se obtendria multiplicando el homologo solar por dicho valor. Resultaria pues que si el ano sidereo tiene 365.2564 dias solares, tendria también 366.2564 dias sidereos.
Así como el movimiento diurno y aparente del Sol sobre la bóveda celeste, con sus ortos y ocasos, propició la pronta aparición de la medida del tiempo mediante los relojes solares, es natural que también se pensara en la posibilidad de hacer algo similar durante la noche, apoyándose para ello en el movimiento relativo y diurno de las estrellas; máxime cuando algunas de ellas presentaban la ventaja de no ocultarse nunca sobre el horizonte por estar siempre cerca de los polos. Como en tantas otras ramas del saber ya hubo antecedentes al respecto en el antiguo Egipto, en donde se diseñaron desde tiempo inmemorial relojes estelares3. La hora se obtenía de diferentes formas, basándose en el fundamento común de observar la culminación de las estrellas (el tránsito) sobre el meridiano del lugar. Se conservan incluso algunos ejemplares de uno de los aparatos empleados a tal efecto: el merkhet (instrumento del conocimiento) y el bay; el primero era una tablilla horizontal grabada que tenía una plomada en uno de sus extremos, que junto al bay (una rama de palmera con una ranura en su parte superior) permitían materializar la visual a la estrella del norte, o cualquier otra de su entorno, o materializar la línea meridiana. No se conservan intentos de haber hecho algo parecido en el periodo grecorromano o en de la expansión musulmana. Sin embargo si hay constancia de tales intentos, en algunos pueblos nativos del nuevo mundo que usaban la posición cambiante del brazo mayor de la Cruz del Sur para poder fijar la hora de la noche; tal como sucede hoy día en Australia. Las primeras noticias al respecto en el viejo mundo surgen durante la Edad Media, aunque el jesuita belga Henri Michel defendiera que ya se efec tuaban esas medidas en la China del siglo x a.C.; aunque recientes investigaciones sinologicas
hayan refutado semejante posibilidad.
Pacificus, archidiacono de la catedral de Verona, ya reclamo en la primera mitad del siglo ix haber inventado un instrumento, al que llamo horologium nocturnum, cuya descripcion la hizo en un poema; el instrumento iba provisto de un rudimentario tubo de observacion, el cual fue citado y dibujado4 en manuscritos posteriores del siglo xi y xii. En la descripcion de este clerigo se hablaba incluso de una estrella brillante cercana al polo norte celeste, a la que llamo noccium horarum computatrix. El analisis de la precesion de los equinoccios permite concluir que en esa epoca el polo estaba muy cerca de una de las estrellas de la constelacion 32 Cameolopardis de Johannes Hevelius, de magnitud 4 o 5, pero que debio ser facilmente identificable por estar aislada. No obstante lo mas probable es que se tratara ya de nuestra estrella polar (α Ursae minoris), separada por aquel entonces unos 7o del polo norte celeste. En cualquier caso su horologium nocturnum,
unido al reloj de agua y al astrolabio, permitirian regular la vida monastica.
Del mismo tenor fue lo recogido en el Chronicon de Tietmaro, principe obispo de Merseburgo, del ano 997, ya que segun el Gerberto de Aurillac, el futuro papa Silvestre II, habia construido un tubo (fistula) para observar la estrella de los marineros (stella nautarum duce), o bien lo referido por Raimundo Lulio5 en el siglo xiii acerca del instrumento que denomino Astrolabium nocturnum.
No existen demasiados manuscritos sobre esos relojes nocturnos, destacando la ausencia de ejemplos islamicos. Sin embargo hay constancia de dieciocho de ellos, escritos entre los siglos xv y xvi, que tratan de su construccion, de su empleo, o de ambas cuestiones; formando parte de otros documentos mas genericos, referidos a textos o tablas astronomicas. La primera referencia impresa sobre el Nocturlabio fue una de las ilustraciones incluidas en la Cosmografia de Peter Apianus (Liber Cosmographicus. 1524). Dicha obra fue ampliada por Gemma Frisius en 1529, y tuvo tanto exito que fue reimpresa en treinta ocasiones y traducida a varios idiomas; es indudable que se contribuyo con ello a la difusion del instrumento.
El nocturlabio fue asimismo descrito en otra obra de Apiano (Instrument buch.1533), esta vez combinada con otro instrumento universal de Regiomontanus, llamado Horometer. Otra nueva descripcion fue efectuada por el medico y matematico aleman Johannes Dryander, el cual completo y publico el tratado Das Nocturnal Oder Die Nachtvhr (1535) que habia iniciado su compatriota Jakob Kobel. El afamadoy prolifico cosmografo Sebastian Munster fue el autor de otra descripcion, incluida en una de sus muchas obras6 sobre gnomonica, en la que se aprecian ya las principales partes de que consta este instrumento. Al parecer el primer libro ingles que se pronuncio sobre este asunto fue escrito por el matematico Thomas Fale (Horologiographia7. 1593). Se distinguen en primer lugar sus discos concentricos, destacando el exterior con los signos del zodiaco (con separaciones decenales), otro interno con los doce meses del ano en clara correspondencia con los anteriores, para terminar con el disco horario, el de menor radio. Destaca el centro comun perforado en el que se dibujo la estrella Polar, para indicar que a traves de el divisaria el operador la citada estrella. Otro de los aditamentos mas caracteristicos de este instrumento astronómico era su alidada movil, un brazo radial que tambien hacia las veces de índice horario.