La matemática está íntimamente ligada con la astronomía, como lo está con cualquier otra ciencia. Puesto que el objetivo de la ciencia es conocer a la naturaleza y predecir cómo funciona, es necesario cuantificarla. La matemática proporciona formas claras de denotar los procesos y de hacer estadísticas. En esta nota mencionaremos tres ejemplos en los que se emplea la matemática en astronomía.
Esfera Celeste
Para ubicar puntos geográficos sobre la superficie de nuestro planeta empleamos dos números. Por ejemplo, decimos que la Ciudad de México se encuentra a 7 horas del Meridiano de Greenwich y a + 19° sobre el ecuador. Es decir que para ubicar localidades inventamos una línea imaginaria que pasa por los polos que se llama Meridiano Cero -o de Greenwich- y otra perpendicular a la primera y que divide a la Tierra en dos hemisferios iguales llamada Ecuador. En realidad estamos empleando unidades angulares para encontrar sitios sobre la superficie de nuestro mundo. Cuando decimos 7 horas de Greenwich es equivalente a decir 105°. Hemos cuadriculado a la Tierra en meridianos y paralelos para localizar sitios geográficos.
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Para ubicar posiciones sobre la esfera celeste se emplea un sistema equivalente. Supongamos que la bóveda celeste es un inmenso techo que circunda a la Tierra. Ahora imaginemos que el sistema de coordenadas que inventamos para la Tierra, con meridianos y paralelos, lo estiramos hasta que coincide con el cielo. Tendremos una cuadrícula celeste. Sobre esta cuadrícula podremos localizar sitios celestes. Por ejemplo, una estrella que esté a 7 horas y a + 19°.
Cabe notar que el Greenwich del cielo se llama Punto Vernal. Este punto está fijo en la esfera celeste; sin embargo presenta un desplazamiento aparente debido a que la Tierra gira.
Así la astronomía emplea unidades angulares para ubicar las posiciones de los astros.
La vida de las estrellas
Calcular el tiempo de vida de las estrellas es una de las muchas formas en que la astronomía emplea su estadística.
Supongamos que tomamos una fotografía en el zócalo de alguna gran ciudad un domingo a medio día. Si clasificamos y contamos el número de personas de la fotografía de acuerdo con sus edades notaremos que la mayoría serán adultos, unos cuantos bebés y otros cuantos ancianos. Este análisis sencillo nos permite saber que los humanos pasamos la mayor parte de nuestra vida en edad adulta.
Un análisis similar se puede hacer con las estrellas. Puesto que las estrellas viven en promedio miles de millones de años no podemos darle seguimiento a la historia de un astro individual. Lo que observamos es el porcentaje de estrellas que están en proceso de formación y el que está en las últimas etapas de su evolución. Así notaremos que la mayor parte de las estrellas están en lo que denominamos "edad adulta", como el Sol, y que este tiempo es millones de veces más prolongado que el que le toma a la estrella nacer o morir, ya que por cada muerte o nacimiento estelar existen millones de estrellas. La etapa adulta de una estrella es durante la cual transforma materia en energía en su núcleo por medio de las reacciones termonucleares del hidrógeno.
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