Se agradece al

 Dr. Salvador Carlos Cuevas Cardona

su asesoría científica

Resumen

El presente artículo esboza la importancia y recorrido de nueve años en la implementación del proyecto titulado “El paso cenital del Sol” como un dispositivo educativo de alfabetización transversal multidisciplinario en la formación crítica, científica y humanística dentro del Instituto de Educación Media Superior de la CDMX. Desde el 2015 se ejecuta este proyecto de formación extracurricular, encabezado por la Academia de Física del IEMS, vinculando un trabajo interinstitucional de alto nivel para fortalecer una educación humanista de vanguardia en esta opción de Bachillerato.

Palabras claves: Paso cenital del Sol, arqueoastronomía, educación media superior

Introducción

Este texto explica qué es un observatorio solar cenital en Mesoamérica y cómo calculaban los pueblos originarios el solsticio de verano; también enseña cómo calcular el día del paso cenital del Sol con tecnologías electrónicas y alfabetización digital para estudiantes. Así mismo, se perfila una utilidad de la arqueoastronomía: calcular el tiempo de recorrido de una ciudad a otra. Finalmente, se menciona el cruce de la ciencia, la erudición astronómica geográfica y el mythos alrededor del fenómeno astronómico bianual: “Cuando Quetzalcóatl descendía en forma de águila para transmitir su conocimiento de la cuenta del tiempo a los humanos”.

Observatorios solares cenitales en el México Antiguo

En palabras del Dr. Salvador Rueda Smithers, director del Museo Nacional de Historia Castillo de Chapultepec, el tiro del elevador del Castillo podría haber sido el tubo vertical de un observatorio solar cenital, en épocas de Moctezuma II.  Pero ¿Qué es un observatorio solar cenital?, para Morante (2018), es un observatorio subterráneo construido con un gran tubo vertical que funciona como una cámara oscura y registra el paso del Sol por el cenit. El paso cenital del Sol es un fenómeno astronómico que ocurre dos veces al año y justo a mediodía, cuando el Sol se encuentra en su punto más alto en el horizonte, su luz se proyecta de manera perpendicular y no genera sombra lateral alguna. Este fenómeno solo se observa entre los trópicos de cáncer y capricornio. El propio Morante afirma que en México se han encontrado al menos 6 observatorios subterráneos, como el del Castillo de Chapultepec, y en 5 sitios arqueológicos: Teotihuacán, Monte Albán, Xochicalco, Chichen Itzá como se muestra en la Figura 1 y el Tajín hasta el momento.

Figura 1. Corte del edificio del Osario de Chichen Itzá orientado al día del paso cenital del Sol. (Morante López, R.B. 2017, p.55).

(Nota para Diseño: Diseñar la imagen con mayor calidad, respetando la diagramación de la fuente)

Nota: el Osario marca el día del paso cenital del Sol al medio día con la entrada vertical de los rayos solares hasta el fondo del tiro vertical

El Osario de Chichén Itzá y la pirámide de Los Nichos de Tajín. De acuerdo con Rubén Bernardo Morante López (2021), ambas construcciones tienen un tiro vertical que parte del templo de su cúspide y permite el acceso al mismo mediante una escalinata (son los únicos con estas características en Mesoamérica).  En la torre del caballero alto del Castillo de Chapultepec, existen restos de un templo, justo donde está el tiro del elevador.

Cálculo del día del paso cenital del Sol con tecnologías electrónicas para la alfabetización digital en estudiantes de Nivel Medio Superior

Una forma de calcular el día del paso cenital del Sol es conocer la latitud del lugar (se puede obtener en Google y se busca la declinación del Sol, en tablas de alguna aplicación de estrellas como el Sky Safari Pro o Planet calc). El día en que la declinación del Sol sea la más cercana a la latitud del lugar, ese día es el paso cenital del Sol, por ejemplo:

1)     En el Castillo de Chapultepec su latitud es: 19°25′14″N, en decimales es: 19.25.25´.

2)     En la aplicación de estrellas como Sky Safari Pro se obtiene la declinación del Sol más cercana y le restamos la latitud del Castillo. El paso cenital del Sol será la diferencia menor en segundos.

3)     Se resta a la declinación del Sol, la declinación del Castillo de Chapultepec para 2024 como se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1

Declinación del Sol cerca del primer paso cenital del Sol en el Castillo de Chapultepec.

Nota: Esta tabla muestra los valores de la declinación del Sol para los cuatro días más cercanos a la declinación de la latitud del Castillo de Chapultepec de 19°25.25 para el primer paso cenital del Sol el año 2024. Fuente: Sky Safari Pro.

De la Tabla 1, observamos que la menor diferencia es -4.25, el signo negativo indica que el Sol está al sur del cenit, mientras que los valores positivos indican que el Sol está al norte pasado el cenit. Por lo que, el primer paso cenital del Sol en el Castillo de Chapultepec es el 16 de mayo en el año 2024, en un año bisiesto. Para los años no bisiestos el primer paso cenital del Sol es el 17 de mayo. En el caso del Zócalo de la Ciudad de México, la latitud es de 19°25´5´´= 19°26’, prácticamente el mismo día.

Si bien en este ejercicio se utilizan unidades angulares, es posible que los pueblos originarios de Mesoamérica las conocieran. Morante (2018) explica que los antiguos mesoamericanos, medían la latitud geográfica a través del número de días entre los dos pasos cenitales y el solsticio de verano, según el lugar, como se muestra en la Tabla 2.

¿Cómo sabían los pueblos originarios de Mesoamérica cuándo era el solsticio de verano?

Como es difícil saber cuándo es el solsticio de verano a simple vista, observaban y registraban los días entre los dos pasos cenitales del Sol, y justo a la mitad, se determinaba el solsticio de verano.

Tabla 2

Latitud de zonas arqueológicas y cálculo del solsticio de verano.

Nota: Esta tabla muestra cómo se calcula el solsticio de verano a partir de dividir en dos la diferencia de los días entre los dos pasos cenitales, considerando el día medio como el día del solsticio de verano en dos zonas arqueológicas (la última columna identifica al solsticio de verano con el número 1) (Morante, 2018).

Calcular el tiempo de recorrido de una ciudad a otra: la arqueoastronomía en el México Antiguo

Morante (2018) expone que la medición del paso cenital del Sol en diferentes puntos se utilizaba como una medición del tiempo-espacio. Si en un día, una persona camina en promedio entre 20 y 30 km y si se conocen los días de los pasos cenitales entre una ciudad y otra, se puede saber en cuánto tiempo se llega de una ciudad a otra. Es decir, si el paso cenital del Sol en México Tenochtitlán es normalmente el 17 de mayo y en Cuicuilco es el 16 de mayo, hay un día de diferencia, la distancia entre ambos lugares es de 24.2 km., aproximadamente, entonces esta distancia se recorrería en un día.

Ciencia, erudición astronómica geográfica y mythos alrededor del fenómeno astronómico bianual: “Cuando Quetzalcóatl descendía en forma de águila para transmitir su conocimiento de la cuenta del tiempo a los humanos”

Morante (2018) también afirma que los conocimientos científicos relacionados con el paso cenital del Sol eran prácticos y míticos teniendo al menos tres aplicaciones:

1)    La precisión del calendario y prevenir eventos climáticos para las actividades agrícolas, como el inicio de las lluvias y de la siembra.

2)    Trazar caminos sagrados donde transitaban los peregrinos a los lugares de culto.

3)    La medición de la latitud. Al buscar la línea recta este-oeste para el trazo de los caminos a menor distancia, menor esfuerzo de construcción y menor desgaste para los comerciantes que recorrían estas distancias a pie con cargas pesadas.

En la cosmovisión mesoamericana, el colibrí representa al Sol que apenas calienta el solsticio de invierno y que en apariencia no se mueve y emprende su vuelo a la izquierda para crecer hasta convertirse en un águila en el paso cenital del Sol.

Importancia de la formación extracurricular y los acuerdos interinstitucionales para fortalecer una educación humanista en la Educación Media Superior

El Instituto de Educación Media Superior de la Ciudad de México (IEMS CDMX), es una opción vanguardista en cuanto a atención personalizada y vida académica se refiere; impulsando a los jóvenes a que desarrollen habilidades críticas, humanísticas y científicas. En este contexto, ha impulsado durante casi una década, desde el año 2015, año internacional de la luz y de las tecnologías basadas en ella, la observación del paso cenital del Sol como una valiosa oportunidad para desarrollar dichas habilidades al tiempo que rescata las raíces ancestrales, que ubicaron a nuestros ancestros, como precisos medidores del tiempo y espacio.

La organización de la mega observación del paso cenital del Sol es responsabilidad de los Docentes Tutores Investigadores (DTI) de la academia de Física del IEMS, teniendo miembros de otras academias como la de Matemáticas, Lengua y Literatura, Lengua y Cultura Náhuatl, Biología, Historia, Música y Filosofía.

Tabla 3

Descripción general de los participantes en la observación del paso cenital del Sol del 2015 al 2024.

Nota: Se presentan los temas, lugares donde se ha realizado la observación del dicho fenómeno astronómico y algunos participantes (Regalado, 2024).

Los programas de la mega observación del paso cenital del Sol están integrados por conferencias magistrales de investigadores nacionales, miembros del Sistema Nacional de Investigadores del CONAHCyT, y trabajos de los estudiantes que han realizado en el semestre anterior como ensayos y reseñas de libros de la serie “Leamos la Ciencia para Todos” del Fondo de Cultura Económica, investigaciones monográficas, talleres de Lengua y Cultura Náhuatl, exposiciones fotográficas además de explicar el uso de los relojes y marcadores solares al momento de la observación solar.

Finalmente

El objetivo en la asignatura de Física del IEMS CDMX es que, los estudiantes comprendan que la ciencia es una forma de interpretar al mundo y es resultado de procesos históricos, sociales y culturales. El paso cenital del Sol en Mesoamérica es un ejemplo de esto.

El nombrar a los estudiantes “jóvenes científicos”, es una estrategia, para que reconozcan su pensamiento crítico y científico. La observación y registro de este fenómeno astronómico, permite a los adolescentes aprender a observar la estrella más cercana, y su relación con la vida en la Tierra, así como estudiar la historia de México y sentirse herederos de una tradición astronómica, geográfica, matemática ancestral, dándole sentido de pertenencia y encontrando implicaciones entre su región y vida cotidiana con su cultura originaria.

La reunión de estudiantes de diferentes planteles del IEMS CDMX en esta observación, les permite comunicarse de adolescente a adolescente, familiarizarse de una manera interdisciplinaria con los saberes y conceptos fundamentales de sus asignaturas. Compartir con investigadores nacionales, les da seguridad para aclarar y fortalecer sus procesos cognitivos y seguir investigando sobre temas científicos, humanísticos y, sobre todo, muchos han encontrado o reafirmado sus vocaciones en este evento del IEMS CDMX.

Referencias

Morante López, R.B. (2017). El conjunto Osario-Xtoloc en Chichén Itzá como modelo cósmico-astronómico durante el Clásico terminal. Revista Científica de Investigaciones Regionales, 40(1). 47-70. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=455859313005

Morante López, R. B. (2018). Sacbeob y pasos cenitales del sol en el norte de Yucatán. Mexicon: The Journal of Mesoamerican Studies, 40(2), pp. 46-51.

Morante López, R. B. (2021). Lunaciones, pasos cenitales y latitud en Mesoamérica.  En Stanislaw Iwaniszewski,S.;  Moyano Vasconcellos, R. y Gilewski, M.  (Ed.) La vida bajo el cielo estrellado: la Arqueoastronomía y Etnoastronomía en Latinoamérica. (pp. 151-160). Editorial de la Universidad de Varsovia (Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego).

Ficha de las autoras y autor

Beatriz Regalado Bautista

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Ingeniera en energía por la UAM-I. Trabajó como consultora de ahorro de la energía en iluminación e implementación del proyecto en el IPN en 1993. Trabajó en el Grupo Industrial Resistol S.A. (GIRSA) como administradora de proyectos en la Gerencia de procesos, Ahorro de Energía Propiedad Industrial de 1996 a 1999. En 1999 a 2001 fue responsable de la propiedad industrial en el CDI, Centro de Investigación y Desarrollo de GIRSA. Desde 2005 es DTI en Física en el IEMS CDMX.

Martha Ofelia Rivera Hernández

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Física por la Universidad Autónoma de Baja California. Maestra en Ciencias en Óptica por el Centro de Investigaciones Científicas y de Educación Superior de Ensenada. Docencia en la: Universidad Autónoma de Baja California del 1991 al 2000, Centro de Enseñanza Técnico y Superior; CETYS Universidad en 2000, Facultad de Ingeniería; UNAM en 2005, Docente Tutora Investigadora de tiempo completo en la academia de Física en el Instituto de Educación Media Superior del 2005 a la fecha.

Luis Alberto Peralta Martínez

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Licenciado en Ingeniería Física por la UAM-A con una Maestría en Educación por UNID. Once años de experiencia a Nivel Universitario en distintos programas de Ingeniería, impartiendo clases de Física y Matemáticas, tanto en el sector educativo público y privado. En los último 5 años, imparte las Asignaturas de Física en Nivel Medio Superior y de Matemáticas. Durante dos años aplicó sus conocimientos en una empresa de transporte como Coordinador de Logística. Desde 2023 es DTI de Física en el IESM CDMX.