Ciencia: ¿Cómo puedo mostrarle a un niño que es la Tierra la que gira en lugar del Sol?

La palabra clave en la pregunta es “mostrar”. Pareces querer una visualización. A continuación, proporciono un enlace a uno.

Explicación es diferente del espectáculo. El descubrimiento es diferente de la explicación. Una demostración visual simplemente retrata el fenómeno ya sea directamente o de alguna manera representativa, e idealmente, permite al espectador jugar con los parámetros. El descubrimiento y la explicación seguirán, puedes estar seguro de eso.

Una forma de demostrar que el movimiento del cielo astronómico se debe a la rotación de la tierra sobre su eje en lugar de a la carrera del sol a través del cielo o al giro de una esfera celeste que rodea la tierra, es llevar al niño a una Viaje al planetario local.

Hoy en día es posible obtener un espectáculo de calidad planetario en casa a través de un sitio web o una aplicación. Aquí hay una oferta que puede verse a través de un navegador o una aplicación o un protector de pantalla descargable:
Se llama alcance del sistema solar.
El usuario puede ajustar la tasa de tiempo y la posición de visualización. Todo lo que el adulto debe proporcionar es la pregunta: “Al rastrear el sol desde una posición estacionaria en la Tierra en rotación, ¿qué movimiento parece estar haciendo el sol?”

Más adelante, puede explicar que los tamaños de los objetos del sistema solar no están en escala con sus órbitas representadas, y preguntar a los niños: “¿Qué podríamos ver si realmente estuvieran a escala?” (Respuesta: veríamos una vista como la que podemos ver en el cielo real, con planetas extremadamente pequeños en comparación con las distancias entre ellos).

Creo que un niño se beneficia más cuando se le proporciona el fenómeno real, o una simulación del fenómeno, antes de lanzarles un desafío para razonar a través de un problema que a través de los siglos los adultos muy inteligentes lucharon por comprender. Después de que los niños “lo entienden”, pueden retroceder con preguntas como: ¿Cómo nos enteramos de esto? ¿Qué es lo que todavía no entendemos? Será mejor que estudies para responder esas preguntas más profundas porque “es complicado”.

Creo que la historia de la astronomía es un excelente ejemplo de cómo las teorías que parecen explicar lo que observamos pueden representar la mayor barrera para comprender realmente lo que está sucediendo. Los modelos de biciclos centrados en la Tierra lo suficientemente complejos realmente podrían predecir el movimiento observado de los planetas, pero no proporcionaron una comprensión útil de lo que realmente estaba ocurriendo, creando un bloqueo mental que resistía una comprensión más profunda.

Y una explicación con poder predictivo real puede ser difícil de entender. Trate de explicar la mecánica celestial newtoniana a un niño. Intenta explicarlo a ti mismo.

Pero solo ver las cosas que suceden (tomadas con cierto nivel de confianza y cierta calificación, por supuesto) es comprender lo que está sucediendo incluso antes de saber por qué funciona de esa manera. Creo que la comprensión visual por parte de un niño está al alcance e inspirará un mayor aprendizaje.

¿Qué edad tiene el niño?

Si puedes encontrar gráficos que muestren el movimiento de los planetas desde una perspectiva geocéntrica, y contrastarlo con un gráfico heliocéntrico, eso podría influir en él.

Las gráficas funcionan de cualquier manera, pero son VASTAMENTE más complicadas si se centran alrededor de la Tierra. Cámbielo a centrado alrededor del sol, y todo aparecerá en una alineación bastante simple en su mayor parte, con reglas bastante simples (observables aquí en la tierra) sobre cómo funciona.

Es posible describir los movimientos del sol y los planetas desde una perspectiva geocéntrica, pero no es fácil. Y no existe ningún mecanismo que podamos hacer que se mueva de esa manera.

Ptolomeo y astronomía
Incluye una bonita tabla de un sistema.

Una de las cosas que decepciona de la educación es cómo les decimos a los jóvenes cosas sin darles la oportunidad de luchar (al menos un poco) con la incertidumbre.

Por ejemplo, me gusta preguntar a la gente: “¿Qué es más grande: el Sol o la Luna?” Los adultos tienden a dudar de su respuesta porque creen que estoy tratando de engañarlos. Los niños suelen decir “el sol”.

Y por supuesto el sol es más grande. Excepto . . ¿como sabemos? Ciertamente no parece más grande que la Luna. Se ve más o menos del mismo tamaño. Si alguna vez has visto un eclipse solar, habrás notado que el Sol está más lejos que la Luna, ya que la Luna pasa frente a ella. Dado que se ven del mismo tamaño, pero el Sol está más lejos, se deduce que el Sol es al menos un poco más grande. Pero ¿cuánto más grande?

Todo el mundo sabe que la Tierra gira alrededor del Sol. Estamos adoctrinados en este hecho a una edad tan temprana que la idea de que podría ser al revés es ridícula. Lo que es peculiar porque hay pruebas bastante claras de que es al revés: simplemente mire al cielo: el Sol se mueve a través de él durante el día. (Incluso si puede demostrar, como lo han sugerido otros, que la Tierra gira sobre su propio eje, esto no es en sí inconsistente con el Sol que orbita alrededor de la Tierra: un objeto puede orbitar alrededor de otro objeto que está girando).

Lo que los niños tienden a no ser enseñados en la escuela es que los argumentos para cada posición (y también para otras posiciones) son en realidad bastante finamente equilibrados. Nuestros antepasados ​​no eran idiotas para pensar que la Tierra estaba en el centro del sistema solar. La evidencia era bastante fuerte. A muchas personas inteligentes les llevó mucho tiempo encontrar una explicación clara de lo que realmente está sucediendo. Realmente no es tan claro como a los maestros de escuela les gusta sugerir.

(Por cierto, el papel de la Iglesia católica en todo esto a menudo se tergiversa o se malinterpreta. La Iglesia no era anti-ciencia, y la ubicación de la Tierra en el centro del sistema solar no era un acto de auto-adulación: la Tierra era en la parte inferior, que era el lugar más humilde para estar.)

Demostrar que la Tierra gira alrededor del Sol (suponiendo que esto es lo que quieres decir en tu pregunta), por lo tanto, no es tan fácil de hacer. No estoy seguro de que sea algo malo que sigan preguntándose al respecto.

No puedes sin explicar el movimiento relativo y el punto de vista. Si te paras en la superficie del Sol, desde tu punto de vista, los planetas giran a tu alrededor. Si te paras en la superficie de la Tierra, desde tu punto de vista, todo gira alrededor de la Tierra.

Edit: miré la pregunta y vi “gira”, mientras escribía sobre la revolución. Solo hay una diferencia muy sutil. La rotación es sobre un eje, y hará que veas objetos en el cielo que giran sobre ti. La revolución gira alrededor de un objeto y te da una vista del objeto que cambia a medida que giras en torno a él. Los dos están interconectados a medida que gira en torno a un objeto giratorio. Consideremos la luna que gira alrededor de la tierra. Está bloqueado a la Tierra, por lo que muestra una sola cara a la Tierra. Todavía gira, pero en el tiempo con la rotación de la Tierra.

Complicado, ¿no es así?

La tierra no gira alrededor del sol. La Tierra orbita el centro de masa del sistema solar, que está cerca del centro del sol pero no es exactamente el mismo.

Haga esto: tenga dos niños tomados de las manos, inclínese hacia atrás y gire en conjunto en un círculo. Si los dos niños tienen la misma masa, terminarán dando vueltas alrededor del punto medio entre ellos porque ahí es donde está el centro de masa de su sistema. Ahora haz que un niño muy ligero haga lo mismo con un adulto pesado. El adulto apenas se moverá. Cuando una cosa muy pesada y una cosa muy ligera giran alrededor de la otra, la cosa muy pesada apenas se mueve. El sol es mucho más masivo que la tierra y, por lo tanto, apenas debe moverse.

Supongo que quieres explicar que la Tierra gira y por eso vemos que el Sol se mueve en el cielo, y que esto no se debe a que el Sol orbita alrededor de la Tierra, ¿verdad?

Esto puede llevar más tiempo que la atención de su hijo, pero si observa todas las cosas que parecen moverse en el cielo (sol, luna, estrellas), notará que todas se mueven a la misma velocidad (no realmente, pero lo suficientemente cerca por el bien de esta demostración).

Las probabilidades de que tantos cuerpos diferentes orbiten a diferentes distancias y todos mantengan la misma velocidad angular con relación a la Tierra son bastante bajas. Es mucho más fácil que las cosas se vean así si están todas en su lugar (de nuevo, no realmente, pero lo suficientemente cerca para esta demostración) y es la tierra que gira con nosotros fija en su superficie.

Esto no es una prueba de nada, pero debe presentar un argumento algo convincente para su probabilidad. Incluso podría organizar una prueba con un tiovivo (prohibido en la mayoría de los patios de recreo de los Estados Unidos, creo) y muchos niños que intentan caminar alrededor de él tratando de mantener el ritmo, mientras permanecen de pie mientras la ronda gira.

Para obtener puntos adicionales, tenga en cuenta que algunas estrellas tendrían que estar orbitando la Tierra a velocidades más rápidas que la luz (si tal cosa tuviera sentido).

Creo que te refieres a la órbita , en lugar de girar . Prácticamente todos los cuerpos orbitales de periodo regular giran. La rotación de la luna coincide con su revolución, teniendo el efecto de enfrentarnos siempre. Todos los planetas giran. El sol gira. La galaxia de la Vía Láctea gira.

Si realmente quiere decir órbita , entonces intentaría explicar que la influencia gravitatoria es más poderosa con objetos más masivos (esto es una simplificación excesiva). Esencialmente el Sol es mucho más masivo que la Tierra.
Aquí hay un video de demostración de la gravedad y los cuerpos en órbita:

¿Cómo demuestras que el Sol es más masivo? Quizás al explicar que existe como una estrella porque es mucho más masiva, al explicar que la presión interna permite la fusión de hidrógeno, en función de la edad (y la disposición), puede ser generalmente comprensible. Quizás mostrándole que otros planetas orbitan alrededor del sol. Podría usar la apelación a la falacia de la autoridad para hacer que acepte ciegamente nuestra comprensión mostrándole que “sabemos” lo suficiente sobre la mecánica orbital para enviar satélites a la órbita alrededor de la Tierra y otros alrededor del Sol.

Es difícil convencer a alguien si requiere evidencia visual. Necesitaría adquirir un buen telescopio y hacer que mantengan excelentes registros para demostrar las posiciones de los planetas y las estrellas durante al menos un año. Si es súper agudo y nota un movimiento retrógrado aparente , deberá explicar las esferas celestes y los diferentes períodos orbitales. ¡El movimiento retrógrado aparente hizo que los grandes astrónomos primitivos se convencieran de que los planetas simplemente deambulan de un lado a otro!

Durante varias observaciones en el año en una noche clara, muéstrale las fases de la Luna y Venus con un telescopio, los ángulos entre los dos.

y luego mostrarle un programa de computadora que muestra cómo se crean esas fases.

Los mejores programas que hacen esto mostrarán también lo que se supone que deben ver cada noche en su latitud y longitud, por lo que, de inmediato, pueden encontrar a Venus, confirmar el ángulo entre esta y la Luna y ver una ilustración de la posición del Sol. Venus-luna y tierra, con las fases previstas.

Software de astronomia

Con solo mirar las fases de la Luna, puedes ver cómo Ptolomeo pudo haber pensado de otra manera. Pero junto con Venus, no puedes demostrar que las dos fases ocurren al mismo tiempo, sin llegar a la conclusión de que solo un sol en el centro tiene sentido.

Lo que Tolomeo no tenía era un telescopio.

Sin embargo, debemos darnos cuenta de que los antiguos astrónomos griegos aún podían obtener una estimación razonable de los tamaños del Sol, la Tierra y la Luna, y sus distancias entre sí.

Una forma más directa de mostrar esto, pero no lo suficiente como para “probar”, es explicando el Zodiaco. Con la Tierra en el centro, todo lo demás tiene que girar a su alrededor, de manera tal que a veces ves un planeta o una constelación, y otras no, y también tienes que explicar por qué los planetas a veces parecen estar yendo. “hacia atrás”.

Esta es la base de la astrología a la que las personas a veces se suscriben. La Tierra en el centro, y todo lo que vemos es “por una razón” distinta de las razones que son obvias si la Tierra no está en el centro.

Tome una tarjeta de cartón y corte una parte rectangular de ella para hacer un agujero. Pídale al niño que lo mantenga en un espacio abierto en la noche de un día de luna nueva sin árboles cerca. Tenga una luz brillante en algún momento y describa un círculo alrededor de la luz con un radio razonable para que el niño gire alrededor de la luz.
Pídale al niño que haga el experimento.
1. El niño debe sostener el cartón con orificios rectangulares mirando siempre la luz central a lo largo
a. El círculo que se dibuja en el suelo (lo ayudas como es la noche).

1. Haga que el niño observe que la luz permanece en el centro del orificio a través del cual el niño está viendo la luz para que no haya cambios en la orientación de la tarjeta.
2. También dígale al niño que el sol atrae a la tierra hacia el centro del sol y por eso el niño siempre se enfrenta al sol y describe el círculo.
3. Dígale al niño que si el Sol gira alrededor de la tierra, debe girar alrededor de sí mismo para tener la luz en el centro y no debe moverse a lo largo del círculo.
4. Dígale también al niño que si también nos moviéramos a lo largo del círculo y que el sol también está girando la Tierra, (en el caso hipotético) usted sostiene la luz y gira alrededor de su hijo (Tierra). Él puede observar fácilmente que el sol se mueve por la ventana.

La verdad es que la Tierra y el Sol giran en torno a su centro de masa común, que, debido a la enorme masa del Sol, está muy cerca de él.
Para ilustrar esto, me gustaría compartir con ustedes una visualización que fue utilizada por Dan Burn para comprender la distorsión del espacio-tiempo.
Por favor, vaya a través del video adjunto:

¡Gracias!

Podrías intentar ver el cielo nocturno. Siente al niño de modo que Polaris (si estás en el hemisferio norte, la cruz del sur si está al sur del ecuador) sea visible y justo sobre algún poste o marcador identificable en un edificio o similar. Localice una estrella brillante que esté por encima de un poste o hito. Pídale al niño que note y describa las ubicaciones de estas estrellas en relación con las marcas “fijadas en la tierra”.
Hable con el niño por un tiempo sobre la astronomía en general y su ubicación en la Tierra, y específicamente el eje de rotación de la Tierra y cómo ahora apunta a la Polaris / la cruz del Sur.
Después de un rato, pídale al niño que encuentre las estrellas vistas antes y su relación con los puntos de referencia. Esto solo puede convencer al niño de que la tierra gira alrededor de un eje. El movimiento aparente del Sol debería ser simple después de eso.

Aquí hay un programa simulador: Sistema Solar.
Y un artículo escribió detrás de esto: ¿Por qué Sun es el centro de nuestro sistema solar?

Espero que pueda ayudar a los niños a entender el concepto visualmente.

Supongo que quiere demostrar que, en lugar de que el sol (y las estrellas) giren alrededor de la Tierra, están más o menos fijos y su movimiento aparente se debe a la rotación de 24 horas de la Tierra.

La mayoría de las respuestas tratan de demostrar que es más fácil explicar lo que vemos asumiendo la rotación de la Tierra, pero no lo muestran directamente y son simplemente argumentos de plausibilidad.

Como se mencionó, la única demostración simple es el péndulo de Foucault.

Muéstrele el partido de cricket que se está produciendo en “Inglaterra, India y las Indias Occidentales en un día” y luego diga “El tono es más verde, más seco y muy seco” y la gente está con “Complejación más blanca, marrón y oscura” porque el sol estaba girando “Todo & Todos se hubieran visto iguales y parecidos “, ya que emite la misma energía en cualquier momento y en cualquier momento.

La mayoría de nosotros nos hemos aferrado a un poste indicador, a la barra de un carrusel o a la mano de un padre, y hemos girado en círculos. ¿Qué vimos cuando miramos hacia afuera? Vimos la mitad del mundo a nuestro alrededor. Vimos que la mitad del mundo se deslizaba, mientras girábamos hacia un lado. Luego, cuando completamos nuestra rotación, la mitad original del mundo nos fue restaurada. Ya que la Tierra está haciendo exactamente lo mismo que hicimos de niños, todo lo que tenemos que hacer es mostrar que su “visión” de la rotación es la misma que la nuestra.
Simplemente debemos salir afuera todas las noches por un año. Al principio, las estrellas se verán como una masa revuelta, pero a medida que nos familiarizamos con ellas, ciertos patrones se vuelven claros. En unos pocos meses, los patrones se deslizarán hacia los lados, desapareciendo sobre el borde del horizonte. A los seis meses, los patrones originales estarán completamente fuera de la vista. Luego, durante los próximos meses, volverán a estar a la vista, y en la marca de un año volverán a su configuración original.

Haga que mire a través de un buen telescopio estacionario en la noche y vea cómo la rotación de la Tierra también se magnifica a medida que la luna o las estrellas desaparecen de la vista. La única explicación alternativa es que todo el universo gira alrededor de nosotros.

La única manera es por la noche. Olvídese del giroscopio y el péndulo, debe explicarlos con respecto a algo que el niño entenderá. Durante la noche, durante unas pocas horas, demuestras que el universo gira alrededor de la tierra o que la tierra gira dentro del universo. Al usar un telescopio en un soporte fijo, puede medir la cantidad de rotación que se produce en una hora, utilizando una estrella. Luego, puede hacer lo mismo con otra estrella, que puede repetirse hasta que el niño pueda concluir que la tierra está girando. Entonces, el hecho de que la Tierra gire le permite demostrar que gira con respecto a cada estrella y, por lo tanto, podría estar girando los 360 grados en 24 horas que el Sol parece girar alrededor de la Tierra, y dado que la Tierra rota esa misma cantidad. Con respecto a las estrellas, probablemente haga lo mismo con respecto al sol. No estás demostrando que la Tierra orbita alrededor del Sol, solo que la Tierra gira alrededor de su eje y lo que parece ser la rotación del Sol sobre la Tierra es realmente la Tierra que gira.

Aquí hay un pequeño video educativo que un niño puede entender fácilmente.

Ahora que lo pienso, apuesto a que algunos terrícolas planos también podrán ver la luz …

Bueno … dígale que tenemos la tarde de la tarde y la noche de la mañana solo por la rotación de la Tierra.
La parte de la tierra que está lejos del sol experimenta la noche y la que está frente al sol experimenta el día.
Si el sol girara y la tierra estuviera quieta … entonces la mitad de la tierra siempre estaría brillante y soleada (día) y la otra parte siempre estaría oscura (noche). En tal caso, no habría concepto de tiempo, horas, minutos y días.

Siéntate en el sofá. ¡Pídale al niño que gire como lo haría con frecuencia si es travieso! Pregúntale qué vio. Dirá que vi todo girando a mi alrededor. Pregúntale si me estaba moviendo? Él dirá que no, pero parecías rotar a mi alrededor. Dígale de la misma manera que nuestro mundo está girando para que pueda ver el sol como si se estuviera moviendo.