Estudiantes miden la Tierra con el método de Eratóstenes de hace 2.200 años

La tecnología de satélites, los sistema de información geográfica y otros muchos dispositivos digitales han permitido dar un salto sin precedentes en la medición del territorio.Todas estas tecnología tienen un precedente común: Erstótenes de Cirene, un matemático griego que vivió hace más de 2.200 y que ideó un sistema para medir el radio y la circunferencia de la Tierra. Ahora, un grupo de estudiantes de secundaria de España e Hispanoamérica han vuelto a utilizar este procedimiento primigenio para realizar una nueva medición de nuestro planeta, con un resultado espectacular: tan solo se han desviado un millar de metros de las mediciones actuales.

Estudiantes del IES Pomar durante el experimento que les ha permitido calcular el radio de la Tierra.

La medición de la circunferencia de la Tierra ha sido el resultado del Proyecto Eratróstenes 2023-2024, impulsado desde el IES El Palomar, de Jerez de los Caballeros (Badajoz), por el profesor de Matematicas, Jesús Manuel Carballar. Y ha contado con la participación de estudiantes de cinco colegios e institutos de Extremadura, un instituto de Canarias y otro de El Salvador, a los que se han sumado la argentina Universidad Nacional del Sur y el Instituto de Astrofísica de Canarias.

Cómo han medido la circunferencia de la Tierra

Los Centros Educativos, ubicados en distintas localizaciones dentro de la Esfera Terrestre, han medido las dimensiones del planeta (Longitud Circular y Radio) reproduciendo la experiencia de Eratóstenes de Cirene, filósofo, matemático, geógrafo y bibliotecario de la Antigua Biblioteca de Alejandría, y la primera persona que midió las dimensiones terrestres de una forma científica.

En esta su segunda edición, esta actividad ha reunido en torno a ella a más de doscientos alumnos en total entre todas las localidades y cuyos niveles han ido desde 5º de Educación Primaria, hasta 1º de Bachillerato (tanto de España como de El Salvador), además de alumnado de Formación Profesional.

Cuál ha sido el objetivo de esta experiencia docente

Al igual que en su primera edición, la experiencia ha tenido como objetivo el ilustrar al alumnado (de forma práctica) el método científico, enseñando cómo es el método de trabajo en ciencia hoy día, haciendo un estudio completo de la Esfericidad Terrestre (tanto desde el punto de vista Filosófico, como Histórico, como Matemático).

De esta forma, el alumnado de los centros participantes han investigado sobre la figura de Eratóstenes realizando presentaciones y exponiéndolas al resto de sus compañeros y profesores en distintos idiomas (español, portugués, francés e inglés), investigando también sobre la antigua Alejandría y su antigua Biblioteca, los filósofos anteriores a Eratóstenes que postularon que la Tierra debía ser esférica, los viajes marítimos que los antiguos griegos realizaron y que atestiguan esa idea (Periplo de Hannón), así como la forma en que llevamos a cabo las medidas.

También, en la primera parte de la experiencia, se han realizado trabajos monográficos y han trazado la ruta en el Google Earth de la primera vuelta al mundo llevada a cabo por Juan Sebastián el Cano, ya que se considera la culminación y demostración última y fehaciente de la esfericidad terrestre, completando de esta forma en la historia el trabajo de Eratóstenes.

Estudiantes de El Salvador que han tomado parte en este proyecto científico.

Con qué herramientas se realizó la medición

Después de la fase investigadora, entraron en la fase experimental, en la cual había que prepararlo todo para la realización de la medida, y manejaron programas informáticos de libre distribución como Stellarium para la determinación del tramo horario en el que hacer la medida el día fijado, que fue el 20 y 21 de marzo de 2024 (Día del Equinoccio de Primavera en el HN, y de otoño en el HS); Google Earth para el cálculo de la longitud de arco entre los Centros Educativos, así como una hoja de cálculo, y se han tenido que compartir con otros centros sus datos para poder realizar el cálculo del Radio Terrestre.

Una vez hechos todos los preparativos previos a la medida, todos los Centros Participantes se coordinaron para medir el día 20 y 21 de marzo de 2024, coincidiendo con el equinoccio de primavera. Se eligió ese día porque el ángulo experimental que debía salir era la latitud del lugar de medida (por situarse el Sol ese día sobre el Ecuador Terrestre-Equinoccio-) y además evoca un poco la forma de medir que tuvo este sabio de la Antiguedad, comparando el ángulo que él obtenía en Alejandría con el ángulo que sabía que habría ese mismo día 800 km más al sur del río Nilo, en la antigua Siena (nosotros sabemos el ángulo que se forma en el Ecuador Terrestre).

Posteriormente, sobre su propia plantilla de medición, el alumnado midió las dimensiones de la Tierra a mano alzada. El alumnado de 1º de Bachillerato midió el ángulo experimental utilizando el concepto de tangente, y el alumnado de 5º de Primaria del CEIP San Francisco de Asis (Fregenal de la Sierra) y de 6º de Primaria del CEIP Ntra. Sra. de Guadalupe (Segura de León) midieron el ángulo experimental a través del software de libre distribución GEOGEBRA. Después, sabiendo la distancia entre ellos y el Ecuador o ellos y un Centro Participante, establecieron la proporción y hallaron la Longitud Circular de la Tierra. Tuvieron en cuenta la fórmula matemática de la Longitud de la Circunferencia para despejar el Radio y de esta forma pudieron hallar por sí solos el Radio Terrestre.

Los estudiantes del IES Orotava realizaron parte del experimento en el Instituto de Astrofísica de Canarias.

Qué resultados han obtenido en las mediciones de la circunferencia y el radio de la Tierra

Para comparar los datos de forma más sencilla y obtener directamente la longitud circular y el radio de la TIERRA, se ha compartido entre los centros participantes una hoja de cálculo como documento de toma de datos. Así, con Google Earth como instrumento para medir la distancia en línea recta entre los paralelos de las localidades, y comparando los datos obtenidos por cada par de sitios, se han obtenido valores con una gran precisión tratándose de una experiencia escolar. Si tenemos en cuenta que la Tierra se encuentra achatada por los polos, y que el Radio Polar tiene una valor teórico de 6356,8 Km y el Radio Ecuatorial un valor teórico de 6378,1 Km, se han obtenido vales del radio terrestre de:

  • 6381,97 Km con una diferencia del valor aceptado de tan sólo de 3,97 km del valor teórico del Radio Ecuatorial Terrestre, cometiéndose tan sólo un 0,06% de error sobre el mismo. Este valor se ha obtenido comparando las medidas del CEIP Ntra. Sra. de Guadalupe de Segura de León (Badajoz), y la Fundación Padre Arrupe de El Salvador (El Salvador).
  • 6414,78 Km con una diferencia del valor aceptado de tan sólo de 36,78 km del valor teórico del Radio Ecuatorial Terrestre, sometiéndose un 0,58% de error sobre el mismo. Este valor se ha obtenido comparando las medidas del IES Virgen de Gracia (Oliva de la Frontera) y la Fundación Padre Arrupe de El Salvador.
  • 6274 km con una diferencia del valor aceptado de tan sólo 103,95 km sobre el valor teórico del Radio Ecuatorial Terrestre, cometiéndose un 1,63% de error sobre el mismo.
  • Otras medidas también muy cercanas a los valores reales del radio terrestre llevadas a cabo por los Centros Educativos a lo largo de los dos días han sido por ejemplo: 6223,52 km (2,42% de error sobre el radio ecuatorial) llevada a cabo entre el CEIP San Francisco de Asís (Fregenal de la Sierra) y la Fundación Padre Arrupe (El Salvador) ó 6181,71 km (3,7% de error), 6575,36 km (3,09% de error) entre el CEIP San Francisco de Asís y el IES La Orotava (Tenerife).

Quizás y a pesar de lo precisa que han sido las medidas, lo más importante de todo este trabajo es que el alumnado haya disfrutado haciendo ciencia de una forma práctica (intentando abarcar el mayor número de niveles educativos posibles), que hayan aprendido el valor de investigar y experimentar, el valor de la colaboración y cooperación con otros compañeros de otros Centros Educativos situados en distintas localizaciones, así de lo valioso y el potencial que tiene el conocimiento que adquieren Además, han podido realizar Programas de Radio, Convivencias entre los Centros de Primaria y Secundaria (Sevilla), etc.

Es cierto que en todos los Centros donde se ha llevado a cabo, ha aunado voluntades en torno a él, incluyendo al mayor número de Departamentos Didácticos posibles, desde materias como Matemáticas, Física y Química, a materias como Historia, Inglés, Francés, Portugués, Tecnología, Educación Plástica y Visual, y hasta el alumnado y Profesorado de Ciclos Formativos de Instalación y Mantenimiento de Máquinas y Administración de Empresas.

Qué centros han participado en este proyecto

Los centros que han participado en este proyecto han sido:

CENTROS PARTICIPANTES DEPENDIENTES DE LA JUNTA DE EXTREMADURA – ESPAÑA.

CENTROS EDUCATIVOS PERTENECIENTES A OTRAS COMUNIDADES AUTÓNOMAS – ESPAÑA.

  • IES LA OROTAVA- MANUEL GONZÁLEZ PÉREZ Tenerife.

CENTROS EDUCATIVOS DE EL SALVADOR – EL SALVADOR.

  • FUNDACIÓN PADRE ARRUPE (Salvador – El Salvador).