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VULCANO
(PLANETA HIPOTÉTICO)
-¿Existe o no el
planeta
Vulcano?
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-El Planeta Vulcano fue un hipotético
planeta intramercurial propuesto en septiembre de 1859 por el matemático y astrónomo francés Urbain Le Verrier.
-En 1840, el director del Observatorio de París, François Arago, y
el matemático francés Urbain Jean Joseph Le Verrier
trataron de explicar la variación de 43 segundos de arco que se había detectado en
el perihelio del planeta Mercurio.
-¿Qué
significa la palabra "perihelio"?
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-Es el punto en el cual un objeto
celeste que gira alrededor del Sol se encuentra a la mínima distancia de él.
-Por ejemplo, la Tierra llega al
perihelio todos los años a principios de enero: la distancia desde el Sol es de
147,090,000 km.
-Volviendo a la historia, su estudio se construyó basándose en la Ley de la Gravitación
Universal de Isaac Newton.
-En 1843, Le Verrier publicó su teoría en la que
proponía la existencia de un pequeño planeta que perturbaba la órbita de
Mercurio, del mismo modo que la órbita de Urano se ve perturbaba por la órbita de Neptuno, tal y como él mismo había
predicho con anterioridad.
-Tras la publicación de la hipótesis de
Le Verrier, numerosos astrónomos aficionados e incluso profesionales afirmaron
haberlo visto.
-Entre 1826 y 1843 el astrónomo aficionado Heinrich Schwabe, farmacéutico de
profesión, intentó la búsqueda del planeta observando las inmediaciones del Sol
sin obtener ningún resultado positivo.
-Debido a su proximidad al Sol, más reducida que la de Mercurio, Vulcano
era invisible prácticamente todo el tiempo: sólo durante los eclipses solares
podía intentarse su búsqueda.
-Aunque el peso de Urbain Le Verrier era
considerable, pocos astrónomos creían seriamente en su existencia: tras el
eclipse total de julio de 1860 observado
desde España, en el cual
no fue avistado pese a las mejoras instrumentales y fotográficas, el astrónomo
alemán Christian Heinrich Friedrich
Peters confesó a la prensa:
“No pienso ser como un pato salvaje, que
vuela detrás de los pájaros míticos de
Le Verrier”.
-Tras el fallecimiento de éste, el 23 de septiembre de 1877, la existencia de Vulcano corría peligro
al perder un apoyo tan importante.
-El clímax de su infructuosa búsqueda
llegó con el eclipse total de sol del 29 de julio de 1878, visible en Estados Unidos.
-Gran número de astrónomos
norteamericanos desplazaron sus instrumentos, relojes y cámaras fotográficas
por buena parte de la geografía nacional, para efectuar un barrido sistemático
de las inmediaciones solares: en una de las principales expediciones, dirigida
por el astrónomo James Craig Watson
en la ciudad de Rawlins, (Wyoming), estuvo el propio Edison no sólo para asistir al evento sino para
probar uno de sus nuevos inventos, un termómetro muy sensible al calor solar.
-Otro equipo no menos importante,
dirigido por Simon Newcomb, se
instaló en Separtion
(Wyoming), no lejos del equipo anterior. Aunque las observaciones no fueron
definitivas ni estaban claras (debido a la extensa corona solar), Watson estuvo
convencido el resto de su vida de haber observado no uno, sino dos planetas
intramercuriales.
-Estas
observaciones fueron criticadas por Peters quien aseguró (con toda la razón)
que sólo se trataba de las estrellas Theta y Zeta Cancri.
-Durante la siguiente expedición a un
nuevo eclipse solar total, en 1883, el astrónomo Edward S. Holden,
sucesor de Watson, efectuó nuevamente delicadas observaciones de las
inmediaciones solares: tampoco tuvo éxito en la búsqueda pese a las mejoras
instrumentales.
-En 1877, Le Verrier falleció convencidode haber
descubierto otro planeta, aunque la búsqueda de Vulcano finalizó al demostrarse
errónea su hipótesis.
-Finalmente, en 1915, Einstein explicó el origen del corrimiento
perihélico de Mercurio utilizando su Teoría de la Relatividad
General: las variaciones en la órbita eran producidas como
subproducto de la fuerza gravitacional del Sol.
-Sus ecuaciones predijeron la órbita de
Mercurio, así como las del resto de los planetas, con una precisión sin
precedentes.
-A partir de
entonces, quedó descartada la hipótesis de la existencia del planeta Vulcano.
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VULCANO Y EL FIN DE LA MECÁNICA DE NEWTON
-Isaac Newton está reconocido como uno
de los científicos mas notables de todos los tiempos.
-Además de erigir la mecánica clásica,
rama de la física que permite calcular el movimiento de un objeto conociendo
las fuerzas que actuan sobre él, enunció la ley de la gravitación universal, la
cual indica la fuerza con que se atraen dos masas.
Al combinar estas dos importantes leyes
físicas pudo explicar elegantemente las leyes que Kepler enunció de manera
empírica poco después de 1600 acerca del movimiento de los planetas.
-Así, el enunciado de la primera de las
leyes de Kepler, el cual establece que los planetas se mueven alrededor del Sol
describiendo elipses (círculos achatados), puede deducirse de las ecuaciones de
Newton, al considerar el movimiento de un objeto menor (el planeta) alrededor
de otro mayor (el Sol).
-A primera vista parece que las leyes de
Newton bastan para describir plenamente el deambular de los planetas y
satélites del sistema solar.
-Sin embargo, esta es una verdad
parcial: si bien es cierto que un planeta aislado giraría alrededor del Sol
describiendo una elipse, la presencia de otros objetos, los demás planetas,
perturba este movimiento.
-Así, el orbitar de la Tierra alrededor
del Sol se ve afectado por la existencia de planetas masivos como Júpiter,
Saturno, y planetas cercanos, como Venus y Marte, quienes jalan a nuestro planeta
y provocan que su movimiento concuerde sólo aproximadamente con la elipse
establecida por la primera ley Kepler.
-Durante más de doscientos años los
físicos se dedicaron a estudiar complejas ecuaciones que permitieran describir
con mayor exactitud el movimiento de los planetas.
-La constante mejora de los métodos
matemáticos, y de las observaciones astronómicas, permitió corroborar la
validez de las leyes de Newton.
-El ejemplo mas notable fue el
descubrimiento de Neptuno. Poco después de que William Herschell descubriera
Urano, las observaciones de este planeta mostraron que su movimiento no
concordaba con los cálculos astronómicos, basados en las leyes de Newton.
-Mientras que algunos físicos empezaron
a cuestionar la ley de la gravitación universal, Urbain Leverrier no dudó de
ellas e interpretó las anomalías en el movimiento de Urano como evidencia de la
existencia de un planeta aun no descubierto.
-Utilizando la mecánica celeste predijo
la posición de este planeta, el cual fue descubierto en 1846 como consecuencia
directa de los cálculos de Leverrier.
-En ese momento culminó la confianza en
la mecánica de Newton.
No sólo había sido posible explicar el movimiento de los
planetas conocidos; pequeñas irregularides en el movimiento de Urano habían
conducido al descubrimiento de Neptuno.
-En aquel momento quedaba planteado un
problema en relación con Mercurio, el planeta mas cercano al Sol.
-Después de considerar como el
movimiento de este planeta es afectado por Venus, la Tierra, Júpiter y Saturno,
quedaba una pequeña irregularidad sin explicación aparente: la elipse que
describe Mercurio al girar alrededor del Sol tiene a su vez un ligero
movimiento de rotación, de tan sólo un centésimo de grado por siglo.
-A este fenómeno se le denomina
"precesión del perihelio". Leverrier rápidamente se convenció que la
explicación era la presencia de otro planeta por ser descubierto, esta vez no
en los confines del sistema solar, sino en la vecindad inmediata del Sol.
-La búsqueda de este planeta era muy distinta
a la que se llevó a cabo en el caso de Neptuno.
Vulcano, como se llamó a este planeta de
cuya existencia poco se dudaba, era buscado en la posición predicha en el
brillo del ocaso e incluso durante el día, dañando la vista de más de un
persistente astrónomo en búsqueda de fama.
-Los constantes fracasos en hallarlo
llevaron a los astrónomos a realizar cuidadosas observaciones durante eclipses
solares, muchas veces visibles sólo en lugares remotos e incluso peligrosos.
-En más de una ocasión se reportó la
ansiada detección de Vulcano, pero en ningún caso pudo confirmarse tal
"descubrimiento".
-La infructuosa búsqueda de Vulcano
prosiguó hasta principios del siglo veinte. Por mas que se revisaban y volvían
a hacer los cálculos, no era posible encontrar al planeta en la posición
predicha.
-Eventualmente llegó una explicación
inesperada de la precesión del perihelio de Mercurio. En 1915 Albert Einstein
terminó de erigir la teoría de la relatividad general, una de las teorías mas
exitosas de la física contemporánea.
-Partiendo de la premisa de que la
velocidad de la luz es independiente del estado de movimiento de quien la mide,
Einstein mostró que las leyes de la mecánica y la gravitación establecidas por
Newton en la segunda mitad del siglo XVII no son totalmente correctas.
-Aun cuando el modelo de Newton describe
con alto grado de precisión la gran mayoría de los experimentos terrestres y de
las observaciones astronómicas, como las de nuestro sistema solar, es sólo
aproximadamente correcto.
La relatividad general proporciona una
descripción más exacta de la naturaleza.
-En particular Einstein mostró que la
precesión del perihelio de Mercurio quedaba plenamente explicada por la
relatividad general.
-Cuando se comprobó otra predicción de
esta teoría, la desviación de la trayectoria de la luz al pasar cerca del Sol,
el modelo de Newton empezó a ceder su lugar al de Einstein.
-Después de medio siglo de búsqueda,
Vulcano quedó enterrado por la nueva física.
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Esperanza Carrasco Licea & Alberto
Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 2 de junio de 1998
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