Paralaje para niños
El paralaje (que viene de una palabra griega que significa 'cambio' o 'diferencia') es cómo la posición aparente de un objeto parece cambiar cuando lo miras desde diferentes lugares. Imagina que miras tu dedo pulgar con un ojo y luego con el otro; tu pulgar parece moverse con respecto al fondo. Esa "desviación" o cambio es el paralaje.
Debido a este efecto, los objetos que están cerca de ti muestran un cambio mayor en su posición aparente que los objetos que están lejos. Por eso, el paralaje es una herramienta muy útil para calcular distancias.
Los astrónomos usan el principio del paralaje para medir distancias enormes, como las que hay entre la Tierra y los planetas o las estrellas. En este caso, el paralaje se refiere al ángulo que se forma cuando observamos una estrella desde dos puntos opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Estas mediciones son el primer paso en lo que se conoce como la "escalera de distancias cósmicas", una serie de métodos que los científicos usan para saber qué tan lejos están los objetos en el espacio.
El paralaje también es importante en instrumentos ópticos como los binoculares, los microscopios y las cámaras. Además, muchos animales y los humanos tenemos dos ojos que ven el mundo desde ángulos ligeramente diferentes. Nuestro cerebro usa esta diferencia para calcular la profundidad y la distancia de los objetos, un proceso llamado estereopsis. En la visión por computadora, este efecto se usa para crear visión en 3D.
Un ejemplo sencillo de paralaje en la vida diaria lo puedes ver en el velocímetro de un coche. Si lo miras directamente desde el asiento del conductor, verás la velocidad exacta. Pero si lo miras desde el asiento del pasajero, la aguja podría parecer que marca una velocidad un poco diferente debido al ángulo desde el que la ves.
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¿Cómo nos ayuda el paralaje a ver la profundidad?
Como los ojos de las personas y de muchos animales están en diferentes posiciones en la cabeza, cada ojo ve una imagen ligeramente distinta al mismo tiempo. Esta es la base de la estereopsis, que es el proceso por el cual nuestro cerebro usa estas dos imágenes diferentes para entender la profundidad y calcular qué tan lejos están los objetos.
Los animales también usan el paralaje de movimiento. Esto significa que se mueven (o solo mueven la cabeza) para obtener diferentes puntos de vista. Por ejemplo, las palomas, que no pueden usar la estereopsis porque sus ojos no tienen campos de visión que se superpongan, mueven la cabeza hacia arriba y hacia abajo para percibir la profundidad.
El paralaje de movimiento también se usa en gráficos de computadora para dar una sensación de profundidad, cambiando el punto de vista en una animación en lugar de usar la visión con dos ojos.
¿Cómo se usa el paralaje para medir distancias?
El paralaje ocurre cuando hay un cambio en el punto de vista, ya sea porque el observador se mueve, el objeto observado se mueve, o ambos. Lo importante es el movimiento relativo entre ellos. Al observar el paralaje, medir los ángulos y usar la geometría, podemos determinar la distancia.
Medir distancias con paralaje es un tipo especial de triangulación. Este principio dice que podemos calcular todos los lados y ángulos de una red de triángulos si conocemos todos los ángulos y la longitud de al menos un lado. En el caso del paralaje, el triángulo es muy largo y estrecho. Al medir su lado más corto (el movimiento del observador) y el pequeño ángulo superior (que siempre es menor a 1 segundo de arco), podemos calcular la longitud de los lados largos.
En astronomía, si el ángulo es pequeño, la distancia a una estrella (medida en pársecs) es el inverso del paralaje (medido en segundo de arcos). Por ejemplo, la distancia a Próxima Centauri es de aproximadamente 1.3009 parsecs, que son unos 4.243 año luzs.
En la Tierra, se puede usar un telémetro de coincidencia o telémetro de paralaje para encontrar la distancia a un objetivo. En la topografía (el estudio de la superficie terrestre), se usan medidas angulares desde una línea conocida para determinar las coordenadas de un punto desconocido.
El paralaje en la astronomía
Las mediciones de distancia más importantes en la astronomía se obtienen del paralaje trigonométrico, que se usa en el método del paralaje estelar. A medida que la Tierra gira alrededor del Sol, la posición de las estrellas cercanas parece moverse un poco en comparación con las estrellas más lejanas. Estos movimientos son ángulos en un triángulo. La base de este triángulo es la distancia entre las posiciones extremas de la órbita de la Tierra alrededor del Sol (2 AU), y los lados largos son la distancia a la estrella.
La cantidad de este movimiento es muy pequeña, incluso para las estrellas más cercanas. Por ejemplo, una estrella a 1 pársec de distancia (unos 3.26 año luzs) se mueve solo 1 segundo de arco. A medida que la distancia aumenta, el ángulo se hace más pequeño. Los astrónomos suelen usar la unidad de pársec (que significa "segundo de arco de paralaje") para las distancias, mientras que en el lenguaje común se usan los años luz.
Como el paralaje se hace más pequeño cuanto más lejos está la estrella, solo podemos medir distancias útiles para estrellas que estén lo suficientemente cerca. En los años 90, la misión Hipparcos midió el paralaje de más de cien mil estrellas con mucha precisión, lo que permitió calcular distancias útiles hasta unos cientos de parsecs. El Hubble Space Telescope puede medir con aún más precisión, llegando a distancias de hasta 5000 parsecs (unos 16,000 años luz) para algunas estrellas. La misión espacial Gaia ha proporcionado distancias muy precisas para la mayoría de las estrellas más brillantes.
Las estrellas también se mueven con respecto al Sol. Este movimiento causa el movimiento propio (a través del cielo) y la velocidad radial (hacia o desde el Sol). El movimiento propio se ve al seguir la posición de las estrellas durante muchos años. La velocidad radial se mide por el cambio de color de la luz de la estrella (efecto Doppler). Para grupos de estrellas similares, se puede obtener un paralaje promedio analizando sus movimientos. Este método de paralaje estadístico es útil para medir distancias de estrellas brillantes más allá de 50 parsecs.
En astronomía, se usan varios tipos de paralaje:
- El paralaje es el ángulo que se forma entre dos líneas de visión de un mismo objeto, vistas desde dos puntos diferentes que están lo suficientemente separados. También se usa para referirse a la distancia a las estrellas.
¿Qué es el paralaje anual?
El paralaje anual es el cambio máximo aparente en la posición de una estrella a lo largo de un año, causado por el movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Este cambio ocurre cuando la posición de la estrella en el cielo está a 90 grados de la posición de la Tierra en su órbita.
En 1838, Friedrich Bessel fue el primero en medir el paralaje de una estrella, 61 Cygni. Dos años después, en 1840, Friedrich Georg Wilhelm von Struve midió el paralaje de Vega.
Los paralajes de las estrellas son muy pequeños, menos de un segundo de arco. El sistema estelar más cercano a la Tierra es Alfa Centauri, que tiene tres estrellas. La más cercana, Próxima Centauri, tiene un paralaje de 0.765 segundos de arco, lo que equivale a 1.31 pc o 4.3 años luz.
A mayor distancia, el paralaje es menor y los errores de medición se vuelven más grandes. Por eso, el paralaje anual trigonométrico no es confiable para medir distancias de estrellas que están a más de 100 años luz.
¿Qué es el paralaje geocéntrico o diurno?
El paralaje geocéntrico o paralaje diurno es la diferencia en la dirección de un astro (como la Luna o un planeta) cuando se ve desde un punto en la superficie de la Tierra y cuando se ve desde el centro de la Tierra.
¿Qué es el paralaje horizontal?
El paralaje horizontal es el ángulo bajo el cual se vería el radio de la Tierra desde un astro cuando este se encuentra justo en el horizonte. Si el observador está en el ecuador, se llama "paralaje horizontal ecuatorial". Este valor es máximo en el ecuador y cambia con la latitud, porque la Tierra no es una esfera perfecta.
¿Qué es el paralaje trigonométrico?
El paralaje trigonométrico es el ángulo bajo el cual se ve el radio de la órbita de la Tierra (una unidad astronómica) desde una estrella. Se mide en segundos de arco. La distancia a la estrella es el inverso de este paralaje trigonométrico expresado en parsecs. Por ejemplo, si el paralaje de Antares es de 0.019 segundos de arco, significa que Antares está a 52.632 parsecs o 171.66 años luz.
¿Qué es el paralaje solar y lunar?
El paralaje solar es el ángulo bajo el que se ve el radio del ecuador de la Tierra desde el centro del Sol. Su valor es de 8.794148 segundos de arco.
El paralaje lunar es el ángulo bajo el que se ve el radio del ecuador de la Tierra desde el centro de la Luna. Su valor es de 57 minutos y 2.608 segundos de arco.
El error de paralaje en las mediciones
Cuando hacemos mediciones observando la posición de un indicador (como una aguja) en relación con una escala, podemos cometer un error de paralaje. Esto ocurre si el indicador está un poco separado de la escala y no lo vemos desde la posición correcta. Por ejemplo, si mides algo con una regla y no miras directamente desde arriba, la posición aparente de la marca se moverá y la lectura no será precisa.
Un error similar ocurre al leer la posición de una aguja en un instrumento como un multímetro analógico. Para ayudar a evitar este problema, a veces la escala se imprime sobre una tira estrecha de espejo. El usuario debe colocar su ojo de manera que la aguja oculte su propio reflejo, asegurando que la línea de visión sea perpendicular al espejo y, por lo tanto, a la escala.
El paralaje en la fotografía
En la fotografía, el paralaje significa que lo que el fotógrafo ve a través del visor no es exactamente lo mismo que la imagen que captura el objetivo de la cámara. Este desplazamiento puede ser vertical, horizontal o ambos.
El "error de paralaje" ocurre cuando el visor de la cámara no está en el mismo eje que el objetivo. Esto significa que el visor no muestra exactamente la imagen que el objetivo va a capturar, sino una imagen ligeramente desplazada.
Este error se daba en las cámaras compactas antiguas, que tenían un visor separado del objetivo para encuadrar la imagen. En una cámara réflex de un solo objetivo, no hay error de paralaje porque el fotógrafo ve la imagen directamente a través del objetivo.
Este tipo de error también afecta al ojo humano. Por ejemplo, en los laboratorios, al llenar probetas u otros recipientes graduados, si no se observan desde la altura correcta, se pueden leer mal las cantidades, lo que lleva a errores en los cálculos.
El paralaje es mayor cuanto más cerca está el objeto que se va a fotografiar. A partir de varios metros, el efecto se vuelve muy pequeño. Por eso, al encuadrar una foto de algo cercano, hay que tener en cuenta el paralaje para evitar que una parte de la imagen quede cortada. Una buena precaución es encuadrar la foto dejando un margen adicional en todos los lados.
Espejo de paralaje
En los dispositivos de medición analógicos (que usaban una aguja o manecilla), a veces se colocaba un espejo de paralaje en el cuadrante de valores. Para leer correctamente, la aguja debía ocultar su propio reflejo (se observaba cerrando un ojo).
Véase también
En inglés: Parallax Facts for Kids
- Barrera de paralaje
- Coordenadas horizontales
- Cúmulos en movimiento
- Horizonte
- Paralaje horizontal
- Paralaje estelar
