Ciencia con una cámara de fotos

Hoy me ha dado por hacer algo un poco diferente. Parece una entrada muy larga, pero os aseguro que no lo es: como al final el experimento Dracónidas sirvió para hacer un vídeo sin estrellas fugaces pero en el que se veía perfectamente el movimiento de las estrellas debido a la rotación terrestre, he pensado que podría ser una interesante sacarle partido a tanta foto. Vamos a calcular la duración del día con la primera y la última de las fotografías del vídeo de una manera increíblemente sencilla.

"Pues 24 horas, a este se la ha ido la olla...", pensaréis. Que no, pensemos un momento. ¿Cómo sabéis que la duración del día es 24 horas? Porque todo el mundo lo sabe...¿no?. Pero ¿y si fuese mentira? ¿Cómo lo mediríais vosotros?

Partimos de lo siguiente: dos fotos del cielo tomadas la misma noche y a diferentes horas. En mi caso tomé un montón de fotos para montar un time lapse, pero sólo voy a utilizar la primera y la última. ¡Esto puede hacerse simplemente con un trípode y una cámara de fotos completamente normal!

Veréis que resulta extremadamente simple, pero primero hay que explicar una cosilla: por qué se mueven las estrellas en el cielo. Todos hemos visto como a lo largo de la noche las estrellas se van moviendo a través del cielo (y si no podéis mirar el vídeo que monté, o cualquier otro infinitamente mejor hecho). Esto, como todos sabemos, no se debe a que las estrellas giren alrededor del Sol, o a que ellas se estén moviendo respecto de nosotros (que también, pero están tan terriblemente lejos que es algo prácticamente imposible de detectar, incluso para las estrellas más próximas y con instrumentos muy muy precisos). El movimiento de las estrellas se debe a la rotación de la Tierra. Esto se entiende mucho mejor con un ejemplo:

Imaginad que estáis en el centro una habitación completamente blanca, y una de las paredes tiene un pequeño punto rojo. Empezáis a girar lentamente sobre vosotros mismos hacia la izquierda, y el punto rojo "se va moviendo" hacia la derecha en vuestro campo de visión, ¿verdad?. Ahora imaginad que en vez de moveros vosotros (que lo notáis), fuese el suelo el que se mueve muy lentamente, aunque las paredes se mantienen quietas. Tendríais exactamente el mismo efecto: el punto rojo aparentemente "se mueve" hacia la derecha (aunque en realidad sois vosotros, que estáis apoyados en el suelo). Pues por eso se mueven las estrellas, solo que lo que da vueltas es la Tierra. Y ahora un último punto final. Si tenéis un punto exactamente sobre vosotros en el techo mientras giráis...¡no se mueve, y el resto de cosas parecen "girar" a su alrededor!. Eso es lo que le pasa a la estrella polar, coincide justo con el eje de rotación terrestre y por eso "está quieta".

Lo que vamos a hacer es medir cuánto se mueve una estrella alrededor la estrella polar a lo largo de un tiempo determinado (lo que tardé en hacer el vídeo). Cogemos la primera imagen, y marcamos la estrella polar y una estrella bastante brillante.

Esta imagen se tomó a las 22:29:52.

Ahora tomamos la última imagen del vídeo y buscamos la misma estrella (yo lo he hecho poniendo el vídeo y viendo dónde termina esa estrella). La marcamos.

Esta imagen se tomó a las 02:01:42.

Ahora, con cualquier programa de edición de imágenes, ponemos una encima de la otra. La polar se queda en el mismo sitio, y la estrella se ha movido.

Voilá, las dos estrellas juntas.

Como sabemos que la polar se está quieta y las otras "giran" a su alrededor, podemos trazar un círculo que corresponde con el camino completo que hace la estrella marcada alrededor de la polar, así:

Camino que recorre la estrella.
He marcado las rectas que unen las dos
posiciones de la estrella con la polar,
ahora veréis por qué.

Aquí viene el truco: lo que hacemos es medir el ángulo que ha recorrido la estrella (la mayoría de los programas de edición de imágenes te permiten hacer esto). Haciendo esto para nuestra imagen...


Ahí lo tenéis, 52.5º.

Y pensamos un momento. Hemos dicho que la primera imagen se tomó a las 22:29, y la segunda a las 02:01. Es decir, pasaron 3 horas y media (3.5 horas) entre la primera imagen y la segunda. Una vuelta completa son 360º (que significa que la estrella vuelve a estar en el mismo punto), así que con una sencilla regla de tres:

Si la estrella tardo 3.5 horas en recorrer 52.5º, tardará X horas en recorrer los 360º:

3.5/52.5º = X/360 ---> X=360 x 3.5 / 52.5 =...

¿Adivináis el resultado? ¡24 horas! ¡24 horas clavadas!*

Ya podéis calcular la duración del día cuando estéis en cualquier otro planeta.


En fin, espero que no haberos espantado mucho por meter alguna fórmula...pero como véis, no hace falta un instrumental tremendo para hacer experimentos. ¡La ciencia está al alcance de todos!





*: en realidad la duración del día es de 23 horas y 56 minutos, pero eh, para haberlo hecho con una cámara de fotos normal y corriente no está tan mal el tema.