Eclipses que cambiaron la ciencia

Por Colaborador Invitado, el 25 abril, 2022. Categoría(s): Astronomía • Divulgación • Historia

Los eclipses son más que maravillas de la naturaleza. A pesar del significado de «Mal augurio» que se le atribuyó en el pasado, estos fenómenos naturales han promovido importantes descubrimientos para la ciencia. Se cree que el primer eclipse registrado ocurrió durante la dinastía Shang (Yin) en el 1300 a.C en China y sé que todos pensamos que, registros astronómicos deben hacerse en papel, pero no, este registro fue tallado en el caparazón de una tortuga y hace referencia a un eclipse de Sol.

La mayoría de las civilizaciones antiguas, relatan a los eclipses como un monstruo que engullía al Sol, también, era usual llegar a pensar que una deidad estaba molesta o satisfecha y la infaltable idea de que un eclipse, era el presagio de la muerte de un rey. Muchos de esos monarcas designaron a varias personas para que estudiaran la bóveda celeste. De esa forma empezó una fascinación aterradora que se transformó en las bases de la astronomía.

Eclipse de Hiparco (129 a. C)

En el año 240 a. C, Eratóstenes había calculado con precisión el diámetro de la Tierra con tan solo dos palos y matemática básica, algo que para nosotros en la actualidad es un procedimiento sencillo, pero en los tiempos de Eratóstenes, lograr cálculos tan precisos con cosas tan sencillas es toda una proeza. Gracias a estos cálculos que fueron el génesis para las mediciones de otros cuerpos del sistema solar, Hiparco de Nicea, logro medir la distancia de la Tierra a la Luna, con un eclipse de sol ocurrido en el año 129 a.C. Hiparco observó desde la ciudad de Helesponto (El estrecho de los Dardanelos – Turquía) un eclipse total, sin embargo, se dio cuenta que en Alejandría fue un eclipse Parcial.

Desde Helesponto (A), durante el eclipse, el borde de la Luna (C) coincidía con el borde del Sol (D). No obstante, en Alejandría (B), el borde de la Luna coincidía casi con el centro del Sol (E). Posteriormente Hiparco, esperó a un eclipse de Luna y midió el tiempo y la curvatura que la sombra de la Tierra proyecta sobre nuestro satélite. Midiendo el tiempo que le toma a la sombra de la Tierra en pasar sobre la superficie de la Luna, Hiparco llegó a la conclusión de que nuestro satélite estaba a unos 30 diámetros terrestres. Recordemos que Hiparco, ya contaba con el dato del diámetro de la tierra (12.800 km), suministrado por Eratóstenes. Solo quedaba hacer una operación sencilla.

30 x 12.800 = 384.000 km

Ilustración de la observación de Hiparco desde diferentes lugares

El eclipse que comprobó la ley de gravitación universal de Newton.

Afiche del eclipse elaborado por Edmond Halley

Para el año de 1700 d. C el tamaño y la distancia de la Luna ya no era un misterio, sin embargo, continuaba siendo muy difícil predecir un eclipse de Sol e inclusive, muchos astrónomos (astrólogos) de la antigüedad fueron decapitados por la incapacidad para predecir los eclipses de Sol, así que las cabezas de muchas personas rodaron hasta que llegó Isaac Newton y descubrió la ley de la gravitación universal, pero algunas personas necesitaban ser convencidas de que esta teoría estaba correcta. A la ayuda de Newton, salió su amigo Edmond Halley (el mismo hombre que predijo la aparición del cometa Halley) Edmond decía que, si la ley de gravitación universal de Newton determinaba la órbita de la Luna, entonces sería pan comido predecir el momento en que nuestro satélite pasaría en frente del Sol, así que puso manos a la obra y calculó que el 3 de mayo de 1715, a las 9:04 de la mañana, la ciudad de London presenciaría un eclipse total de sol, Halley incluso decidió publicitarlo, pegando carteles por toda la ciudad. Edmond tuvo razón, la fecha que había postulado para que el eclipse ocurriera, fue real y no solo eso, también la hora, con tan solo 4 minutos de adelanto. De esta forma, un eclipse le daba la razón a Newton y a Halley.

Vulcano, la teoría de un planeta destruido por un eclipse.

Todos los estudiosos en la astronomía, empezaron a utilizar la ley de gravitación universal de Newton para trazar los movimientos de todos los planetas del sistema solar, sin embargo, para aquel entonces existían dos planetas rebeldes; Mercurio y Urano eran los planetas cuyas orbitas no podían ser predichas por anomalías gravitacionales, hasta que Urbain Le Verrier pensó que, más allá de la órbita de Urano existía otro planeta que explicaba el comportamiento extraño del séptimo planeta. Urbain postuló con base a cálculos matemáticos, la existencia de un octavo planeta y para demostrar que estaba en lo cierto, apuntó con un telescopio y para la sorpresa de todos, Urbain descubrió a Neptuno. El matemático francés imaginó que otro planeta podría justificar el movimiento extraño de Mercurio, a este planeta lo llamó Vulcano. El problema es que Vulcano, no se podía observar por su cercanía al Sol, solo tenían una solución; esperar a un eclipse de sol. Astrónomos de todas partes del mundo, se dieron a la tarea de encontrar a Vulcano. Varios eclipses pasaron y Vulcano jamás apareció en los telescopios. Pero, años más tarde llegaría un joven alemán, con una idea que pondría patas arriba lo que creíamos conocer sobre el universo y de paso explicar el comportamiento de Mercurio, utilizando también un eclipse.

Helio.

El 18 de agosto de 1868, los seres humanos le volvimos a arrancar un secreto al universo durante un eclipse de Sol, el astrónomo francés Pierre Jules César Janssen, se disponía a monitorear une eclipse solar, cuando el disco lunar se interpuso entre la Tierra y el Sol, Pierre descubrió que de nuestro astro emanaban prominencias de hidrógeno, pero no fue lo único que descubrió. Utilizando un espectroscopio, notó que el Sol, exhibía una línea de color amarillo a la que algunos astrónomos la habían asociado al sodio, sin embargo, Janssen determinó que dicha línea, no coincidía con alguna longitud de onda de elementos conocidos. Ante tal situación, el astrónomo francés observó que estábamos ante un nuevo elemento y uno de los más prominentes en el universo, al que llamó: helio, en honor al titán que personifica al Sol en la mitología griega.

El 20 de octubre del mismo año, a 8 mil kilómetros de distancia de Guntur-India (Ciudad en donde Pierre había registrado el eclipse en el cual descubría el helio) el astrónomo inglés Joseph Norman Lockyer también logró observar las prominencias solares a plena luz del día. En su artículo, destaca las prominencias de las que hablaba Pierre. Ambas investigaciones, llegaron el mismo día a la Academia de Ciencias de Francia, por lo que ambos recibieron el reconcomiendo de ser los descubridores del helio, el segundo elemento más abundante en el universo observable.

Albert Einstein y el eclipse.

En 1915, Albert Einstein publicaría su teoría de la relatividad en donde propuso que el espacio y el tiempo formaban una cuarta dimensión a la que llamó, espacio-tiempo. Podemos pensar en esta cuarta dimensión como un mantel que cubre todo el espacio el cual puede ser doblado por la masa de un cuerpo. Además de eso, mencionó que la luz no debía viajar en línea recta, sino que esta se desviaba al pasar por un cuerpo que curve esta dimensión. Para comprobar esta teoría, Albert pensó en un eclipse de sol, si su teoría fuera verdadera, la luz de aquellas estrellas que estuvieran cerca del sol (en perspectiva desde la Tierra) debería ser curvada y por ende crear la sensación de un cambio de posición.

La tierra estaba sumergida en la primera guerra mundial, esto representaba un problema para la confirmación de la teoría de Einstein, pero Arthur Eddington y Frank Dyson se dieron a la tarea de fotografiar un eclipse solar y empezaron a comparar la posición de un cúmulo de estrella durante el día, con una fotografía del mismo cúmulo durante el eclipse. Si las posiciones de las estrellas habían cambiado, demostraría que la luz estelar estaba siendo curvada por la gravedad del Sol.

De la mano de dos ingleses, el eclipse del 29 de mayo de 1916 le daría la razón al científico alemán, Eddington comparó las posiciones de las estrellas en la placa del eclipse con otra placa de otro cielo nocturno por medio de una máquina para tomar medidas en las fotos a niveles microscópicos, al final, los resultados mostraron que Einstein estaba en lo cierto, la luz se desvía al pasar por objetos masivos como nuestro Sol, este acierto convirtió al científico alemán en toda una celebridad.

Curvatura de la Luz – BBVA OpenMind

Aún hay muchas cosas que todavía ignoramos, en parte porque solo podemos investigar cuando algo bloquea el brillo intenso del Sol. Hemos creado instrumentos para intentar mitigar el brillo abrumador de nuestro astro, sin embargo, la Luna continúa haciendo un mejor trabajo a la hora de obstaculizar la luz del Sol. Es por esto que cada vez que hay un eclipse, muchos astrónomos profesionales y aficionados, se reúnen para tratar de robarle un secreto a l universo, en medio de la oscuridad.

 

Este artículo nos lo envía Michael Pavón Moya, (@Mike_MPavon)divulgador y miembro de la asociación nicaragüense de astronomía aficionada «Los cadejos» – Autor de «Crónicas de un Cadejo» (inédito) – Impulsador del proyecto «Astronomía Inclusiva» en Nicaragua – colaborador en la revista científica digital «Red Astrofísica Universal» y estudiante de la carrera física matemáticas.

Referencias y más información:

Etchenique, R. (2005) Midiendo el universo con un palo. Buenos Aires.

Sutter, P. (2019, 17 noviembre). How We Learned to Predict Solar Eclipses. Space.Com. https://www.space.com/predicting-solar-eclipses-newton-halley.html

Beléndez, A. (2018, 30 agosto). Un eclipse para confirmar la Teoría de la Relatividad General. OpenMind. https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/fisica/un-eclipse-para-confirmar-la-teoria-de-la-relatividad-general/

August 18 and October 20, 1868: Discovery of Helium. (s. f.). APS Physics. Recuperado 22 de agosto de 2021, de https://www.aps.org/publications/apsnews/201409/physicshistory.cfm

 



Por Colaborador Invitado, publicado el 25 abril, 2022
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