Historias de la Ciencia

Un detalle encantador que tiene la ciencia es que, aunque gente con poder político o económico quiera imponer su criterio, el tiempo y las generaciones posteriores acaban viendo cuál teoría es la correcta y cuál no. Eso sucedió entre Cassini y Roemer con respecto la velocidad de la luz.

En el artículo la luz y su velocidad citaba de pasada que el primero en obtener dicha velocidad fue Olaus Roemer viendo las órbitas de los satélites de Júpiter y afirmaba más tarde que “Anunció su descubrimiento en la Academia de Ciencias de París en 1676 sin que se le diera excesiva importancia. Le apoyó gente de la talla de Picard y Halley, aunque Cassini no”.

Dicho así podría parecer que Cassini, simplemente, dijo que no se lo creía y nada más. En absolto. La cosa llegó bastante más lejos pues fue un enfrentamiento en toda regla. Resulta que Cassini era un personaje de fuertes opiniones y alta sobrestima personal. Fue, además, uno de los últimos astrónomos en negarse a aceptar la teoría heliocéntrica.

Todo empezó cuando a Cassini le dieron la orden de medir las coordenadas exactas de la isla de Hven, la misma donde Tycho Brahe hizo aquellas precisas observaciones astronómicas. Cassini envió a Jean Picard a Uraniborg quien trajo un joven y brillante acompañante danés llamado Olaus Roemer.

En aquel momento, había un problema con la luna más cercana a Júpiter llamada Io. Se suponía que daba una vuelta en torno al planeta cada 42,5 horas pero nunca se había podido cronometrar con precisión. A veces parecía ir más rápido y a veces más lento. Cassini había hecho muchas observaciones de los satélites de Júpiter y estaba decidido a emplearlas para mantener su reputación a nivel mundial. ¿Qué podía suceder si ese joven y brillante danés llegara a probar que las observaciones de Cassini estaban equivocadas?

Para resolverlo, el mismo Cassini quiso que se hicieran más y más mediciones y cálculos, lo que exigía más personal, fondos, etc. Todos pensaban que el problema estaba en el movimiento de Io, quizás una irregularidad en el movimiento o perturbaciones o nubes en torno a Júpiter. Roemer, por el contrario, en vez e pensar cómo se movía Io, pensó en cómo se movía la Tierra. Supongamos, se dijo, que a la luz le llevara algún tiempo en recorrer la distancia existente entre Júpiter y la Tierra.

Cuando la Tierra estuviera en la posición A la luz llegaría antes que cuando estuviera en la posición B, de manera que dependiendo de la posición de la Tierra respecto Júpiter tendría que atravesar todo el radio de la órbita terrestre y esa explicación daría como resultado que la luz no tenía velocidad infinita, sino una fija, aunque muy grande. Lo único que tenía que hacer era tomar todas las observaciones anteriores hechas por Cassini y contrastarlas con su hipótesis y eso precisamente fue lo que hizo.

A finales del verano de 1676 ya tenía la solución. No sólo era una intuición: tenía una evaluación precisa de cuántos minutos le costaba a la luz recorrer el diámetro de la órbita terrestre.

Bien, ¿qué hacer ahora?. En teoría, según las normas protocolarias, Roemer tenía que comunicárselo a Cassini para que éste último presentara esos trabajos como suyos y asentir modestamente cuando señalara que no podía haberlos llevado a cabo sin su colaboración. Roemer sabía que su rival tenía mucha más mano y poder que él políticamente así que hizo un reto público. Según el razonamiento de Cassini, el satélite Io sería detectado a las 17:27 del 9 de noviembre y no sería así: Cassini estaba equivocado, pues la luz todavía estaría viajando a la Tierra en ese momento y llegaría a las 17:37. Era una predicción medible con los instrumentos de la época.

Hay cosas que encantan a los científicos: un nuevo descubrimiento, que les toque la lotería, etc., pero un reto entre dos colegas distinguidos es el no va más.

Toda la comunidad científica se dispuso a medir cuándo aparecía y todos los telescopios apuntaron a Júpiter par ver cuándo aparecía Io.

17:27 … y no aparecía.
17:30 … y seguía sin aparecer.
17:35 … nada de nada.
17:37 … seguía sin estar.

Apareció exactamente a las 17:37 y 49 segundos. Como el diámetro de la órbita terrestre no estaba tan bien estimado como hay día, Roemer midió la velocidad de la luz en 225.000 km/s pero si hubiera tenido la medición actual, ese mismo cálculo, hubiera dado 298.000 km/s. Hoy decimos que es de 299.792 km/s. El error de Roemer es por tanto de un 0,6%. Impresionante.

¿Fue por ello Roemer aclamado? En absoluto. ¿Sabéis qué declaró Cassini? Que no se había demostrado que estuviera equivocado. No sé qué más pruebas se le hubieran podido dar pero, como podéis ver, tener cara dura no es sólo cosa de nuestros días. Porque para afirmar eso en esas circunstancias hay que tenerla.

Como Cassini contaba con muchos apoyos los astrónomos europeos no aceptaron las hipótesis de Roemer. ¿Cómo podía la luz tener una velocidad finita? Viendo que no podía ganar, Roemer se retiró y volvió a Dinamarca. Se casó con la hija de su profesor de ética, el mismo profesor que le había presentado a Picard. Más tarde se hizo inspector de carreteras, alcalde de Copenhague y prefecto de policía. Durante muchos años desempeñó un cargo equivalente al de juez del Tribunal Supremo. Además, en su tiempo libre confeccionó un aparato para medir temperaturas que más tarde un hombre de negocios llamado Daniel Farenheit juzgó muy aceptable. Introdujo el calendario gregoriano en Dinamarca en 1710. Un personaje muy polifacético, sin duda.

Aquí es donde toma sentido el primer párrafo del artículo donde decía que la ciencia acaba viendo cuál teoría era incorrecta y cuál no porque aunque Cassini sobrevivió a Roemer y siguió promocionando que la velocidad de la luz era infinita, 18 años después, el astrónomo británico James Bradley (1693-1762) demostró que Roemer tenía razón midiendo la velocidad de la luz de un modo mucho más espectacular, que ya os explicaré algún día.

En 1997 se envió hacia Saturno una nave espacial con una sonda de la Agencia Espacial Europea (AEE). A finales de diciembre de 2000 pasó cerca de Júpiter, el mismo planeta que había servido a Roemer para hacer su gran descubrimiento y en julio de 2004 entró en órbita con Saturno. Dado que uno de los principales financiadores de la AEE es Francia, ¿sabéis el nombre de dicha nave? El nombre es Cassini. Consuela pensar, al menos, que en Saturno se encontrará con la división de Cassini.

Aunque aquella vez, y puede que otras, se le subieran los humos, no menospreciemos por ello a Cassini. Gracias a él Francia se hizo un país más pequeño (quede bien claro que no tengo nada contra Francia). ¿Y cómo pudo Cassini reducir el tamaño de Francia? Resulta que determinó las longitudes geográficas de muchas ciudades francesas y concluyó que, según esas medidas, era un país más pequeño que lo que se suponía. Por eso Luis XIV dijo que le había arrebatado más tierras que el peor de sus enemigos.

No pudo arrebatar a Roemer, sin embargo, el éxito de ser el primero en averiguar que la luz tenía una velocidad.

Fuentes:
“E=mc²“, David Bodanis
“Enciclopedia biográfica de ciencia y tecnología (Tomo I)”, Isaac Asimov
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/roemer/roemer.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Ole_Roemer
http://www.ing.udep.edu.pe/ensayos/revolucicop.htm