Si estuvieras en la Luna, ¿cómo sabrías que la Tierra no orbita a tu alrededor?

Lo primero que uno pensaría es que la Tierra se cuelga en el cielo sobre un punto de la Luna. La observación adicional revelaría que va y viene a corta distancia, aproximadamente 6.3 grados este-oeste y aproximadamente 1.6 grados norte-sur, aproximadamente una vez cada mes sideral, el tiempo para que las estrellas orbiten (aparentemente) la Luna. La Tierra también se vuelve aparentemente más grande y más pequeña en un 5.5%, un cuarto de fase fuera de la oscilación o libración este-oeste.

El siguiente paso es descubrir qué tan lejos está la Tierra. Eso se puede hacer tomando paralaje a través de la superficie de la Luna, o bien cronometrando eclipses del Sol (desde la Tierra, eclipses de la Luna). Uno encuentra que la Tierra es más de 3.5 veces más grande que la Luna.

Sin embargo, ninguno de estos indicaría que la Luna se mueve alrededor de la Tierra.

Pero observar el Sol y los planetas produce algo interesante. Paralaje a través de la órbita de la Luna. Sería evidente como un bamboleo donde el objeto se tambalea más cuando la Tierra está a 90 días de distancia, con el bamboleo en la dirección de la Tierra.

Esta oscilación es de aproximadamente 9 m de arco para el Sol y hasta 14 m para Mercurio, 32 m para Venus, 14 m para Marte, 2 m para Júpiter y 1 m para Saturno. Los planetas tendrían menos paralaje a medida que se alejan de la Luna en sus órbitas, algo notable especialmente para Venus y Marte.

Entonces, uno concluiría que la Luna o el resto del Sistema Solar se mueven alrededor de algún centro de la órbita, y que la Tierra está en algún lugar a lo largo de la Luna: línea del centro de la órbita.

A pesar de esa ambigüedad sobre la Tierra, uno puede obtener distancias a los planetas a medida que viaja, aunque distancias relativas a alguna distancia como la distancia al Sol. Sería evidente que Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno viajan en órbitas aproximadamente circulares alrededor del Sol. Entonces uno podría tener una cosmología súper Tycho:

Luna – el centro de la órbita y la Tierra – Sol – los otros planetas

O bien, copernicanismo, con el punto centro-órbita de la Tierra-Luna orbitando el Sol como los otros planetas.

La siguiente parada es la mecánica newtoniana.

Se puede deducir fácilmente la naturaleza del cuadrado inverso de la gravedad de la Tercera Ley de Kepler, y también derivar la Primera Ley de Kepler a partir de eso. Sin embargo, la segunda ley de Kepler proviene de la conservación del momento angular.

Pero cuando uno lo extiende al sistema Tierra-Luna, se encuentra que hay mucha más masa que la masa de la Luna, algo que puede ser desconcertante al principio. Pero si esa masa extra está en la Tierra, eso resolvería esa discrepancia. Sin embargo, sería difícil probar esa hipótesis, salvo enviar una nave espacial allí.

En cierto sentido, la Tierra está orbitando alrededor de la Luna. Más específicamente, ambos orbitan alrededor del mismo punto, un baricentro. Sin embargo, para ser justos, el baricentro del sistema Tierra-Luna está realmente dentro de la Tierra, por lo que en la práctica la Luna está orbitando alrededor de la Tierra y la Tierra simplemente se tambalea un poco.

Aparte de eso, podríamos decir qué cuerpo orbitó cuál por el hecho de que la Tierra no parecería estar orbitando la Luna en absoluto. La tierra solo se vería desde un lado de la Luna, donde permanecería prácticamente en el mismo lugar durante todo el año, con un pequeño bamboleo cada mes. Mientras tanto, la Tierra parecería estar girando una vez cada 24 horas (aproximadamente, ya que la luna también se ha movido un poco durante ese tiempo), mientras que el resto del universo parece estar girando una vez cada día de la Luna, o 27 de ellos. nuestros días de la tierra.

Entonces, desde la Luna, probablemente solo necesite estudiar el universo por un tiempo antes de llegar a la conclusión obvia de que, de hecho, estamos orbitando la Tierra.

Para alguien en la Luna, la primera impresión sería que la Tierra no estaba orbitando a mi alrededor. Siempre está en el cielo o justo debajo del horizonte. La visión natural sería que la Tierra giraba sobre su eje más rápidamente que la Luna giraba sobre su eje.

Con el paso del tiempo, pude ver que tanto la Luna como la Tierra giraban alrededor del Sol o que el Sol orbitaba tanto la Luna como la Tierra.

Después de rastrear las estrellas pude descubrir que la Luna y la Tierra orbitaban el Sol. Una vez que descubrí que podía rastrear el curso de la Luna alrededor de la Tierra usando la posición del Sol y las posiciones de las estrellas.

El hecho de que la Luna esté gravitacionalmente bloqueada en su orientación hacia la Tierra, hace que sea más fácil descubrir la realidad. Si la Luna también girara cada pocas horas, sería mucho más difícil determinar cuál es realmente la situación. En ese caso, parecería que todo estaba orbitando la Luna.

Debido a que la luna está bloqueada por la marea en la Tierra, la Tierra no parecería girar alrededor de la Luna. Un observador en la Luna vería a la Tierra pasar por sus fases y ver la rotación de la Tierra, pero no habría un movimiento aparente de la Tierra a través del cielo (en contraste, las estrellas aún parecerían moverse y en gran medida tasa más rápida que aquí en la Tierra).

En todo caso, sería más difícil imaginar que la Tierra orbitara la Luna porque simplemente permanecería allí (y ocasionalmente durante un día lunar, el observador en la Luna puede ver un eclipse al pasar a través de la sombra de la Tierra).

Dado que el día lunar dura aproximadamente 2 semanas, y la Tierra estaría allí todo el tiempo (día o noche) en el lado de la Tierra, ¡probablemente parecería que todo el universo giraba alrededor de la Tierra!

Vale la pena señalar que el baricentro alrededor del cual gira el sistema Tierra-Luna se encuentra a aproximadamente 4671 km del centro de la Tierra. Dado que el radio de la Tierra es de aproximadamente 6378 km, el baricentro se encuentra dentro de la Tierra, por lo que la Luna realmente orbita la Tierra.

Si yo fuera la luna, estaría estacionaria solo mostrando una cara mirando directamente a la Tierra todo el tiempo. Si la Tierra me estuviera orbitando, la Tierra desaparecería. Estaría tirando y sintiendo el tirón gravitacional de la Tierra mirando hacia un lado. Diría que estaba orbitando la tierra, porque sentiría la fuerza aplicada en mí solo en una parte de mi cuerpo mirando hacia adelante. Estaría orbitando a una velocidad de 2,288 millas por hora y viajando a una distancia de 1,423,000 millas alrededor de la Tierra. Si fuera una luna e instantáneamente dejara de orbitar la Tierra, saldría en línea recta y me pondría nervioso. Fue entonces cuando pude saber si estaba orbitando la Tierra o no también.

Quiero que te imagines en un paseo en un parque de diversiones, hay un paseo en el que las cámaras de forma cilíndrica giran alrededor de un eje central. Las personas se sientan en asientos mirando al eje todo el tiempo, con la espalda contra la pared exterior. En un instante, la pared exterior se mueve a una velocidad de 7 millas por hora, y una persona de 197 libras siente una fuerza de 300 N que lo empuja contra la espalda siempre mirando hacia el eje. El punto es que siempre verías el eje y el eje nunca desaparecería rodeándote, ya que estás frente al eje todo el tiempo.

Desde la luna ni siquiera se le ocurriría a un observador casual que la Tierra estaba en órbita alrededor de la Luna, porque la Tierra aparecería aproximadamente en el mismo lugar en el cielo todo el tiempo. Esto se debe a que la luna está bloqueada por la marea a la tierra y gira sobre su propio eje a la misma velocidad a la que orbita la tierra. El resto del universo, incluido el sol, parecería orbitar alrededor de la luna aproximadamente una vez al mes, aunque, al igual que en la Tierra, un observador cuidadoso pronto notaría que el sol parecía moverse a una velocidad ligeramente diferente a las estrellas, adelantándolas aproximadamente 29 grados un día lunar (aproximadamente 29 días terrestres).

Muy simple en realidad, debido al “lado oscuro de la luna”, el lado oscuro indicaría que la luna no gira ni gira sobre su eje. sin rotación, la órbita no puede suceder.

Creo que si no lo supiera de antemano, desde su posición estacionaria en la luna, sería bastante claro que la Tierra estaba orbitando la luna, si al menos fuera consciente de que la luna está girando. Sabemos que los objetos pequeños técnicamente orbitan alrededor de los grandes, por lo que si descubrimos la masa de la Tierra, nuestra creencia en un universo lunarcéntrico desaparecería a menos que el Papa de la Luna tuviera algo que decir al respecto.

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