El Cofre de los Tesoros Matemáticos: el Astrolabio

Cuaderno de bitácora: hace ya dos años por lo menos que matenavegando por el Parque de las Ciencias de Granada descubrí el Astrolabio en la sala dedicada a Al-Ándalus. En ella se explica su funcionamiento y se propone una práctica con un modelo de astrolabio y unas estrellas proyectadas sobre una pantalla. En la tienda del Parque se vendía además un astrolabio recortable, y decidí comprarlo, y luego lo monté sobre un panel de cartón grueso, con lo que me quedó un instrumento bastante decente. Gracias a las instrucciones que venían en el recortable y a la práctica que se enseñaba en la sala dedicada a Al-Ándalus, aprendí a manejarlo y tuve oportunidad de enseñárselo a los grumetes y a diversos oficiales de nuestro Barco Escuela.

Sobre la definición y la historia extraigo parte de la información que aparece en la Wikipedia sobre el astrolabio:

"El astrolabio es un instrumento que permite determinar las posiciones de las estrellas sobre la bóveda celeste. La palabra astrolabio significa etimológicamente "el que busca estrellas" y debe su procedencia al griego ("Astro", estrella y "Labio", el que busca). Sinesio de Ptolemais (siglo IV) atribuye su invención a Hiparco de Nicea, alrededor de 150 a. C. Para el siglo VIII ya era ampliamente conocido en el mundo islámico y en Europa en el siglo XII. Aún cuando existen vestigios de la cultura Sumeria, desde 5.000 a.c., que demuestra que los astrólogos sumerios lo utilizaban para saber las posiciones de las estrellas.
Durante los siglos XVI hasta el XVIII el astrolabio fue utilizado como el principal instrumento de navegación hasta la invención del sextante.
Los astrolabios eran usados para saber la hora y podían usarse también para determinar la latitud a partir de la posición de las estrellas. Los marineros musulmanes a menudo los usaban también para calcular el horario de oración y encontrar la dirección hacia la Meca."

En la definición de la Wikipedia, como se ve, define el astrolabio como un "buscador de estrellas". Se puede usar como los actuales planisferios celestes: a una latitud determinada, sabiendo el día del año y la hora, se puede determinar la posición de la estrella buscada. Pero se puede usar al contrario: conociendo las estrellas, localizándolas en el cielo, se puede determinar su posición, y gracias a ella la hora del día.

El astrolabio se puede usar de día o de noche. Durante el día se utilizará la inclinación de los rayos solares para alinearlo correctamente; esta alineación junto con la fecha en la que nos encontramos nos dará, por ejemplo, la hora del día en la que estamos haciendo la medición (la hora solar, no la oficial). Si, por el contrario, sabemos la hora solar gracias a un reloj adecuado, entonces con el astrolabio podemos calcular la longitud geográfica en la que estamos.

Por la noche, en lugar de usar la luz del sol, usaremos la posición de las estrellas. Si observamos la cara principal del astrolabio, la parte delantera de la llamada placa madre, vemos una serie de curvas y salientes en forma de uña; cada uno de estos salientes corresponde y señala a una estrella importante del firmamento. Toda la estructura con sus salientes se llama "araña" o "red". Midiendo la altura de las estrellas sobre el horizonte y su posición respecto a los puntos cardinales se puede calcular la hora, o bien la longitud a la que nos hayamos en medio del océano. Midiendo la altura de la estrella Polar sobre el horizonte podemos averiguar la latitud a la que nos encontramos.

En la Alejandría del siglo IV existió una persona experta en la construcción y el uso del astrolabio. Se trata de Hipatia, una de las pocas mujeres matemáticas que han pasado a la historia. Fue hija del director de la Biblioteca de Alejandría, Teón, quien era además matemático y astrónomo. Teón educó esmeradamente a su hija Hipatia, que gracias a sus capacidades y su inteligencia se convirtió en una de las principales científicas de la época. Sus conocimientos abarcaron las matemáticas, la astronomía, la filosofía y la mecánica. Escribió varios libros que se han perdido, comentando y ampliando la Aritmética de Diofanto, el Tratado sobre las Cónicas de Apolonio, los Elementos de Euclides, y el Almagesto de Tolomeo, entre otros. En una carta a uno de sus discípulos, Sinesio de Cirene, que más tarde sería arzobispo, le envió instrucciones precisas para la construcción de un astrolabio.

Muchas veces los grumetes hacen la pregunta terrible: ¿para qué sirven las matemáticas? Pues bien, las matemáticas sirven, por ejemplo, para poder construir instrumentos como el astrolabio, que ayudaron a la orientación y a la navegación en mitad del océano durante muchos siglos. Para elaborar los astrolabios se necesitó de personas como Hipatia, con profundos conocimientos matemáticos y astronómicos. Las matemáticas del astrolabio se basan fundamentalmente en el conocimiento de las cónicas (las curvas que aparecen al cortar el cono con diferentes planos: circunferencias, elipses, parábolas e hipérbolas), y los diferentes métodos para trasladar las trayectorias de las estrellas y planetas en la bóveda celeste a un plano.

Manejar un astrolabio no es difícil, una vez que se aprenden sus mecanismos, la forma de orientarlo respecto al Sol y a las estrellas y leer sus mediciones. Para eso no se necesitan demasiadas matemáticas. Pero sin las matemáticas no existiría el astrolabio, lo mismo que no existiría la calculadora, ni el calendario, ni los ordenadores, ni los teléfonos, ni los discos compactos, ni tantos aparatos, medios de transporte, economía, etc...