(5) Latitud y Longitud
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Cualquier lugar de la Tierra se determina con dos números, su latitud y su longitud. Si el piloto o el capitán de un barco quieren especificar su posición en un mapa, estas son las "coordenadas" que deben usar.
De hecho, son dos ángulos, medidos en grados, minutos de arco y segundos de arco. Estos se señalan con los símbolos ( °, ', " ). Por ejemplo, 35° 43' 9" significa un ángulo de 35 grados, 43 minutos y 9 segundos (¡no confundir estas comillas con la notación (', ") que se usa para pies y pulgadas!). Un grado contiene 60 minutos de arco, y un minuto contiene 60 segundos de arco, y usted puede omitir las palabras "de arco" cuando el contexto deje absolutamente claro que no son unidades de tiempo. Los cálculos, a menudo, representan los ángulos por letras pequeñas del alfabeto griego y, por eso, la latitud será representada por l (lambda, L en griego) y la longitud por f (phi, F en griego). Así es como se definen.
Latitud
El ángulo l de latitud
Imagine que la Tierra es una esfera transparente (realmente, debido a su rotación, en el ecuador sobresale un poco). A través de la Tierra transparente (dibujo) podemos ver su plano ecuatorial y en el centro el punto O, el centro de la Tierra..
Para determinar la latitud de un punto P en la superficie, dibuje el radio OP hasta ese punto. Entonces, el ángulo de elevación de ese punto sobre el ecuador es su latitud l, latitud norte si está al norte del ecuador, latitud sur (o negativa) si está al sur de él.
[Se puede preguntar, ¿Cómo se puede definir un ángulo entre una línea y un plano?. Después de todo, ¡los ángulos se miden entre dos líneas! Buena pregunta. Deberemos usar el ángulo complementario que lo completa hasta los 90 grados, el que está entre la línea dada y la perpendicular al plano. Aquí estará el ángulo (90°-l) entre OP y el eje de la Tierra, conocido como la colatitud de P.]
Líneas de latitud
En el globo de la Tierra, las líneas de latitud son círculos de diferentes tamaños. El mayor es el ecuador, cuya latitud es 0, mientras que en los polos, en latitudes 90° norte y 90° sur (o -90°) los círculos se empequeñecen hasta convertirse en puntos.
Longitud
En el globo, las líneas de longitud constante ("meridianos") se extienden de polo a polo, como los gajos contiguos de una naranja pelada.
Cada meridiano cruzará el ecuador. Como el ecuador es un círculo, podemos dividirlo, como cualquier otro círculo, en 360 grados y la longitud f de un punto es, entonces, el valor señalado de la división por donde ese meridiano se cruza con el ecuador.
Líneas de longi- tud constante ("meridianos")
Este valor depende, por supuesto, de dónde comienza la cuenta: donde está la longitud cero. Por razones históricas, el meridiano que pasa por el Real Observatorio Astronómico de Greenwich (Inglaterra) se ha escogido como longitud cero. Localizado en la zona este de Londres, la capital británica, ahora el observatorio es un museo y existe una banda de latón extendida a través de su patio señalando el meridiano cero. Los turistas se fotografían a menudo, a horcajadas con un pie en el hemisferio este y otro en el oeste de la Tierra.
Una línea de longitud también se denomina meridiano, voz que deriva del latín, de meri, una variante de "medius", que significa "mitad", y de diem, que significa "día". La palabra significó en un tiempo "mediodía", y los momentos del día antes del mediodía eran conocidos como "ante meridian", mientras que los tiempos después de él eran "post meridian". Las abreviaturas que usamos hoy, a.m. y p.m., provienen de esos términos, y el sol al mediodía se decía que estaba "pasando el meridiano". Todos los puntos en la misma línea de longitud experimentan el mediodía (y cualquier otra hora) al mismo tiempo y se decía, por tanto, que estaban en la misma "línea del meridiano", o en el mismo "meridiano", dicho abreviadamente.
Acerca del tiempo: Local y Universal
Dos importantes conceptos, relacionados con la latitud y (especialmente) longitud son el Tiempo Local (LT) y el Tiempo Universal (UT).
El tiempo local es de hecho una medida de la posición del Sol relativa a una localidad. A las 12 del mediodía de la hora local el sol pasa al sur y está en el punto más alejado del horizonte (en el hemisferio norte). En algún momento alrededor de las 6 a.m. sale y alrededor de las 6 p.m. se pone. El tiempo local es lo que usted y yo usamos para regir nuestras vidas a nivel local, nuestras horas de trabajo, comida y sueño.
Pero suponga que queramos poner hora a un acontecimiento astronómico, como p.ej. el momento cuando la supernova de1987 se detectó por primera vez. Para ello necesitamos un simple acuerdo sobre el reloj, marcando el tiempo a lo ancho de todo el mundo, no ligado a nuestra localidad. Ese es el tiempo universal (UT), que puede ser definido (con algunas ligeras imprecisiones, que no interesan aquí) como la hora local en Greenwich, Inglaterra, en el meridiano cero.
Hora Local (LT) y Zonas Horarias
Las longitudes se miden desde 0º a 180° este y a 180° oeste (o -180°), ambas longitudes de 180º se encuentran en la misma línea en medio del Océano Pacífico.
Como la Tierra gira alrededor de su eje, siempre alguna línea de longitud, "el meridiano del mediodía", está frente al Sol y en ese momento será mediodía en todos los puntos de esa línea. Después de 24 horas la Tierra ha realizado un giro completo con respecto al Sol y de nuevo el mismo meridiano está frente al Sol. De este modo, la Tierra gira cada hora 360/24 = 15 grados.
Cuando en su lugar de residencia son las 12 del mediodía, 15° hacia el este la hora es la 1 p.m., porque es donde está el meridiano que estuvo frente al Sol una hora antes. Por otro lado, 15° hacia el oeste son las 11 a.m.y dentro de una hora este meridiano estará frente al Sol y será mediodía.
A mediados del siglo XIX, cada comunidad a lo largo de los EE.UU. definía de esta manera su hora local, con la cual el Sol, como media, alcanzaba el punto más alejado del horizonte (para ese día) a las 12 del mediodía. En todo caso, los viajeros que atravesaban los EE.UU. por tren, tenían que reajustar sus relojes en cada ciudad y los operadores telegráficos de larga distancia tenían que coordinar sus horas. Esta confusión llevó a las compañías ferroviarias a adoptar las zonas horarias, unas anchas bandas (de unos 15º de ancho) que tuviesen la misma hora, diferenciándose una hora de las adyacentes. El sistema lo adoptó toda la nación en bloque.
Los EE.UU. continentales tienen 4 zonas horarias: este, central, montaña y oeste, y otras para Alaska, Islas Aleutianas y Hawaii. Las provincias canadienses al este de Maine tienen horario Atlántico; puede encontrar estas zonas indicadas en la guía telefónica, en el mapa de códigos de área. Otros países del mundo tienen sus propias zonas horarias; solo Arabia Saudita usa hora local, debido a consideraciones religiosas.
Además, el reloj se adelanta generalmente una hora entre abril y octubre. Este "tiempo de ahorro diurno" permite a la gente aprovecharse de tempranos amaneceres, sin mover su horario de trabajo. Levantándose más temprano y retirándose a dormir antes, usted hace mejor uso de la luminosidad de la mañana temprano y puede disfrutar de una hora más de luz al final de la tarde.
La línea de cambio de Fecha y el Horario Universal (UT)
Suponga que es mediodía donde está y avanza hacia el oeste y suponga que puede viajar instantáneamente hacia donde quiera.
Quince grados hacia el oeste serán las 11 a.m., 30 grados hacia el oeste serán las 10 a.m., 45 grados las 9 a.m., etc. Si se mantiene esto, alejándose 180º uno debería alcanzar la medianoche y, todavía más hacia el oeste, llegaría al día anterior. De esta forma, cuando hayamos recorrido 360º y hayamos retornado a donde estábamos, la hora será mediodía de nuevo, ayer al mediodía.
¡Eh! Espere un momento. ¡No puede viajar desde hoy hasta la misma hora de ayer!
Nos hemos equivocado porque la longitud determina solamente la hora del día, no la fecha, la cual se determina por separado. Para evitar este tipo de problema, se estableció la línea internacional de cambio de fecha, que en su mayoría sigue el meridiano 180º y en donde, por común acuerdo, siempre que cruzamos la línea yendo hacia el oeste avanzamos un día y yendo hacia el este atrasamos un día.
Esta línea pasa por el Estrecho de Bering entre Alaska y Siberia, por lo que ambas tienen diferentes fechas, pero la mayoría del recorrido transcurre en medio del océano y no dificulta el mantenimiento de ninguna hora local.
Los astrónomos, astronautas y resto de personas que manejan datos de los satélites, necesitan un patrón horario que no esté unido a horas locales o zonas horarias. El horario medio de Greenwich, la hora astronómica en Greenwich (promediada en el año) es el que se usa habitualmente. Se le llama, a veces, Horario Universal (UT).
Ascensión Recta y Declinación
El globo de los cielos se asemeja al globo de la Tierra y las posiciones en él se marcan de la misma forma, mediante una red de meridianos extendiéndose de polo a polo y de líneas de latitud perpendiculares a ellos, rodeando el cielo. Para estudiar una galaxia en particular, una astrónomo dirige su telescopio a sus coordenadas.
En la Tierra, el ecuador está dividido en 360º, con el meridiano cero pasando por Greenwich y con el ángulo de longitud f medido al este o al oeste de Greenwich, dependiendo de dónde se encuentra con el ecuador el meridiano correspondiente.
En el cielo, el ecuador también se divide en 360º, pero la cuenta comienza en uno de los dos puntos donde el ecuador corta la eclíptica: en el que alcanza el Sol alrededor del 21 de marzo. Se le llama equinoccio de primavera o, a veces, el primer punto en Aries, porque, en la antigüedad, cuando lo observaron los griegos por primera vez, estaba en la constelación de Aries. Desde entonces el punto se ha movido, tal y como se explica en una posterior sección sobre precesión.
En el globo celestial, no obstante, se usan términos y notaciones que difieren un poco de las del globo de la Tierra. Los meridianos se simbolizan por a (alfa, A griega) y se llaman ascensión recta, no longitud. Están medidos desde el equinoccio de primavera, pero sólo hacia el este, y en vez de ir de 0º a 360º, se especifican en horas y otras divisiones del tiempo, siendo cada hora igual a 15º.
Igualmente, en donde en la Tierra la latitud va de 90° norte a 90° sur (o -90°), los astrónomos prefieren la colatitud, el ángulo desde el eje polar, igual a 0° en el polo norte, 90° en el ecuador y 180° en el polo sur. Se llama declinación y es denominada por la letra d (delta, D minúscula griega). Los dos ángulos (a,d), usados para determinar, por ejemplo, la posición de una estrella son llamados conjuntamente coordenadas celestes.
