Vulcano

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VULCANO 

-¿Existe o no el planeta Vulcano?

-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"?

-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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