domingo, 2 de septiembre de 2012

Crónicas Antrópicas 35 - "La confirmación del modelo heliocéntrico".


Pocos años antes de la publicación de los "Principios matemáticos de filosofía natural" de Isaac Newton en 1687, la observación experimental del sistema solar había dado un paso de gigante, al conseguir al fin la evidencia directa del modelo heliocéntrico. Este había sido planteado por primera vez de manera moderna por Nicolás Copérnico en 1543, pero desde entonces sólo se habían acumulado evidencias circunstanciales respecto del mismo. A finales del siglo XVI, Tycho Brahe había propuesto un modelo alternativo, el modelo ticónico, que no podía ser descartado a la ligera. A comienzos del XVII, Galileo Galilei había obtenido evidencia indirecta, pero no la prueba definitiva de que el modelo heliocéntrico en realidad fuera la clave para explicar al sistema solar. Y entonces...


La luz era uno de los grandes misterios científicos. Ni qué decir las asociaciones que la misma presenta con la religión: la luz en todos los grandes credos religiosos se asimila con la divinidad. Los antiguos griegos habían hecho algunas observaciones, como por ejemplo Euclides postulando que la misma viaja en línea recta, pero poco más había conseguido averiguarse. En el siglo XVI se hicieron experimentos para medir la velocidad de la luz, que dieron como resultado el que ésta era instantánea. Pero a comienzos del siglo XVII se razonó que si ella fuera instantánea, entonces fenómenos como la reflexión o la refracción no podrían ocurrir, debido a que para producirse éstos, la luz necesita tiempo, aunque sea uno brevísimo, para pasar a través de los cuerpos que producen la refracción. La luz debía tener alguna velocidad, aunque altísima, demasiado alta para ser medida sobre la superficie terrestre.



La respuesta apareció de manera inesperada a propósito de otro tema, como a veces pasa en el mundo científico. Uno de los grandes temas en la época era la determinación de la longitud en el mar: un error de un grado en dicha medición podía sacar a una nave más de 100 kilómetros de su ruta, lo que no es menor. Galileo Galilei había propuesto utilizar sus recientemente descubiertos satélites de Júpiter como una especie de reloj cósmico; ya que los satélites de Júpiter orbitan alrededor del planeta gigante y por lo tanto a veces estando detrás del mismo no pueden verse desde la Tierra (están eclipsados, en otras palabras), elaborando tablas de eclipses de dichos satélites sería posible disponer de una especie de reloj cósmico a partir del cual tener una "hora universal" a partir de la cual, sumando y restando la hora local del barco en ruta, sería posible determinar la longitud, un poco igual a cómo en la actualidad se puede calcular qué tan al este u oeste está un país determinando su diferencia con la hora del meridiano de Greenwich.


Pero un científico danés llamado Ole Rømer hizo en 1676 un hallazgo interesante: a veces Io, el satélite galileano más cercano a Júpiter, se eclipsa antes de lo que correspondería, y a veces después. Rømer hizo una especulación temeraria: Io no se acelera ni se retrasa, sino que nosotros desde la Tierra lo vemos así porque tanto la Tierra como Júpiter se están moviendo, alejando o acercándose según el momento de la órbita... y la luz necesita más tiempo en llegar desde Io cuando Júpiter y la Tierra se están alejando, que cuando se están acercando. Calculando la diferencia, Rømer hizo la primera estimación más o menos fiable de la velocidad de la luz: unos 220.000 kilómetros por segundo. Esta cifra se queda corta en cerca de 80.000 kilómetros por segundo de la estimación actual (299.792 kilómetros por segundo), pero lo importante es que por primera vez se tenía prueba de que la velocidad de la luz no es infinita ni su propagación instantánea, por muy alta que fuera la velocidad.


Pero más importante aún: los cálculos de Ole Rømer sólo tenían sentido y encajaban si es que se asumía que tanto Júpiter como la Tierra giraban alrededor del Sol. Si el modelo geocéntrico o el ticónico fueran el correcto, entonces seguirían produciéndose dichas diferencias que conducirían a medir la velocidad de la luz, pero los valores numéricos no serían los mismos. De esta manera, en 1676 se tuvo la primera evidencia irrefutable de que el modeo heliocéntrico es el correcto para entender el sistema solar. Con todo, aceptar las observaciones de Rømer implicaba también la aceptación de las leyes keplerianas del movimiento planetario, algo que todavía era discusión en el candelero. Pero Newton tuvo muy en cuenta las observaciones de Rømer, y en sus "Principios matemáticos de filosofía natural" defendió las matemáticas detrás del modelo kepleriano del sistema solar. Con esto, quedó sellada la nueva visión del sistema solar. La Edad Media en la Astronomía había quedado definitivamente atrás.

Próxima entrega: "El sistema solar bajo el signo de Newton".

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