Edad Media: la primera medida de la velocidad de la luz

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Como suele ser el caso en la ciencia, su cálculo fue un subproducto de otras acciones que tenían mucho más sentido práctico. Al final de la Edad Media, los barcos europeos surcan los océanos en busca de nuevas tierras y rutas comerciales. Las islas recién descubiertas necesitan ser mapeadas, y para esto es importante saber más o menos exactamente dónde están. Hubo problemas notables con esto.

Las coordenadas geográficas son dos valores numéricos: latitud y longitud. Con la latitud, todo es relativamente simple: necesitas medir la altura sobre el horizonte de alguna estrella conocida. En el hemisferio norte, lo más probable es que sea la estrella del norte, en el sur, una de las estrellas de la cruz del sur. Durante el día, el Sol puede determinar la latitud, pero el error es significativamente mayor: la luminaria es bastante grande, es difícil seguirla debido a su brillo y los límites de su disco visible se difuminan bajo la influencia de la atmósfera de la tierra. Sin embargo, esta es una tarea relativamente sencilla.

Qué hora es en este momento

La longitud es mucho más intrincada. La Tierra gira sobre su eje, y puedes averiguar dónde estamos, conociendo la hora exacta en este punto y la hora en algún lugar, cuya longitud conocemos. En la literatura suelen escribir "primer meridiano", esto es, en general, correcto, ya que estamos hablando de lo mismo. Si con la hora local todo es bastante sencillo, entonces con el meridiano cero es mucho más complicado.

No existía ningún reloj capaz de mostrar la hora exacta del lugar de donde fueron sacados en la era de los grandes descubrimientos geográficos. En ese momento, un movimiento de reloj equipado con un minutero se consideraba una técnica de alta precisión. Los primeros cronómetros adecuados para determinar la longitud aparecieron a mediados del siglo XVIII, y antes de eso, los marineros tuvieron que prescindir de ellos.

El método más antiguo elaborado teóricamente fue el método de la distancia lunar, propuesto por el matemático alemán Johann Werner en 1514. Se basó en el hecho de que la Luna se mueve bastante rápido a través del cielo nocturno y al medir con un dispositivo especial, una varilla transversal, su desplazamiento en relación con algunas estrellas conocidas, puede establecer la hora. La implementación práctica del método de Werner resultó ser muy difícil y no jugó un papel notable en la navegación.

En 1610, Galileo Galilei descubrió las cuatro lunas más grandes de Júpiter. Este fue un evento científico importante: dentro de las capacidades de la entonces astronomía observacional, se encontró uno más, además de la Tierra, un cuerpo celeste, alrededor del cual giraban sus propios satélites. Pero lo más importante para los contemporáneos era que el movimiento de estos satélites podía ser observado simultánea e igualmente desde todos los puntos de la Tierra, donde Júpiter es visible en ese momento.

Galileo Galilei

Ya en 1612, Galileo propuso determinar la hora exacta, y por tanto la longitud, por el movimiento de Io, uno de los cuatro satélites de Júpiter. Tiene muchas características notables que Galileo, por supuesto, no conocía, pero, lo más importante, es relativamente fácil de observar. Al saber cuándo entró en la sombra del planeta, fue posible establecer con precisión la hora. Pero los primeros intentos de compilar tablas de eclipses de Io (y otros satélites galileanos) revelaron que este tiempo se cambió de una manera incomprensible para la ciencia de esa época. Las razones siguieron sin estar claras durante tres cuartos de siglo.

Hijo del comerciante

Ole Christensen Rømer nació en una familia de comerciantes daneses en 1644. La información sobre su juventud es fragmentaria: no dio a luz y la fama personal le llegará mucho más tarde. Se sabe que se graduó en la Universidad de Copenhague y, al parecer, se destacó por su intelecto. En 1671, Roemer se mudó a París, se convirtió en empleado de Cassini y muy pronto fue elegido miembro de la Academia de Ciencias; entonces, esta colección de personas instruidas era menos elitista que después.

Ole Roemer

Hacia fines de siglo, regresó a Dinamarca, continuó siendo un astrónomo en ejercicio y murió allí en 1710. Pero todo esto vendrá después.

¡Es finito

Y en 1676 propuso cálculos sencillos, para los tiempos modernos, que inmortalizaban su nombre. El quid del asunto es simple. Júpiter está unas cinco veces más lejos del Sol que la Tierra. Hace una revolución alrededor del Sol en aproximadamente 12 años terrestres (estamos redondeando los números para simplificar). Esto significa que en medio año, la distancia de Júpiter a la Tierra cambiará en aproximadamente un tercio. Y esto corresponde más o menos a la diferencia observada en los tiempos de eclipse de los satélites galileanos.

Io hoy

Ahora nos resulta muy fácil comprender la lógica de este razonamiento, pero en el siglo XVII se acostumbraba pensar que la velocidad de la luz es infinita. Pero Roemer sugirió que no es así. Según sus cálculos, la velocidad de la luz fue igual a unos 220 mil kilómetros por segundo, que es un cuarto menos que el valor establecido hoy. Pero para el siglo XVII no estuvo nada mal al menos.

Entonces resulta que no todo es tan simple, y después de dos siglos Laplace tendrá en cuenta la influencia gravitacional de los satélites entre sí, pero esta es una historia completamente diferente.

La idea de Roemer no jugó un papel significativo en los descubrimientos geográficos. Observar las lunas de Júpiter a través de un telescopio instalado a bordo de la nave fue, debido al balanceo, casi imposible. Y a mediados del siglo XVIII se desarrollaron los primeros cronómetros, adecuados para determinar la longitud.