Historias de la ciencia

Historias de la Ciencia

En esta sección del blog comentaremos los sucesos más significativos a lo largo de la historia de la ciencia.

#01. Vulcano, el planeta que solo existió en el siglo XIX

En 1859, el científico Edmond Lescarbault mientras observaba el Sol, se percató de un punto negro que apareció por el disco solar. Él, creía que era un nuevo objeto que todo el mundo estaría buscando: un nuevo planeta, Vulcano; anterior a Mercurio.

Le Verrier, prestigioso astrofísico de su época, se ganó el respeto de todos los científicos debido a la predicción de un nuevo planeta. Él estudió y calculó el movimiento de los planetas aplicando la Ley de Gravitación Universal de Newton. Esto requería tener en cuenta la atracción que imprime el Sol en los planetas, y además, requería tener en cuenta la atracción de los planetas. Sus resultados encajaban con el movimiento real que describían los planetas excepto con uno, Urano. Investigando este error, Le Verrier llegó a una conclusión: la existencia de un nuevo planeta que tiraba gravutacionalente de Urano que no se estaba teniendo en cuenta. A través de esto, Le Verrier se preguntó cuán grande debía de ser el planeta y como tendría que ser su órbita y a partir de esto realizó los cálculos correspondientes y le pidió a un científico alemán que observara el firmamento en la zona que le pidió. En esta zona, efectivamente, se descubrió con un margen de error de 1 grado el planeta Neptuno. Esto dio pie a que investigara la precesión de Mercurio (la precesión es el giro de la órbita de un cuerpo). Le Verrier comprobó que el valor de la precesión obtenida era algo menor a la real, por lo que pensó que se podía tratar de un nuevo planeta que alterara la órbita de Mercurio. En menos de un año, Lescarbault observó un objeto que pasaba delante del Sol y Le Verrier presentó esto a la Academia de Ciencias francesa, la cual anunció el descubrimiento de un nuevo planeta: Vulcano (situado antes de Mercurio).

Le Verrier utilizó los cálculos de Lescarbault para predecir su órbita, tamaño, forma y, lo más importante, sus tránsitos. Después de su muerte, muchos científicos siguieron investigando acerca de este nuevo planeta pero en las investigaciones no se observó a Vulcano

No fue hasta 1916, en que el genio Albert Einstein pondría fin al problema de la precesión de Mercurio y desmentiría la existencia de Vulcano

Pero, ¿cómo se llegó a esta conclusión?¿Qué es lo que causa la precesión de Mercurio? Lo veremos en el siguiente post.



#02. Vulcano y la precesión de Mercurio
A principios del siglo XIX, los astrofísicos tenían un pequeño problema que venía incordiando desde tiempo atrás: el movimiento de Mercurio. Su órbita se movía lentamente describiendo el movimiento de precesión. Los científicos intentaban calcular cuán rápido se movía esta órbita mediante los tirones gravitacionales de los planetas y el Sol, los cálculos fallaban. Intentaron proponer distintas soluciones como la existencia de un nuevo planeta, Vulcano. Newcomb desechó la idea de que un cuerpo celeste o restos de ellos , mientras que Seeliger propuso que cerca del Sol existía una nube de gas y polvo y que se podía ver a través de la luz zodiacal del anochecer y amanecer. Al medir la intensidad de luz se observó que la cantidad que había era mucho menor de la necesaria para causar esta precesión. Este problema solo les dejó un camino: no tocar ningún elemento del Sistema Solar y tocar algo sagrado: la Ley de Gravitación Universal. Una de las propuestas fue que el 2 que hay en el cuadrado del radio no era 2, sino una cantidad algo mayor siendo este una idealización nuestra. Edwin Herbert Hall calculó cuál tendría que ser el número para que encajara con la precesión de Mercurio obteniendo como resultado el número 2.00000016. Newcomb descubrió que tanto Venus, a la Tierra y a Marte, pero en menor grado; por lo que los decimales que encajaban para la precesión de Mercurio, fallaba en el resto de las órbitas. Lo único que hizo Hall es proponer una solución concreta a un problema concreto, es decir, una Teoría AD HOC. Estas teoría tienen el inconveniente de que cuando intentas realizar una generalización, fallan sino que tienden a complicarse. 
La modificación que propuso Hall no fue la única, ya que otros científicos propusieron otras modificaciones en la gravedad inspiradas en ecuaciones del electromagnetismo, pero con los inconvenientes de que alteraba la órbita de un planeta o no cuadraba del todo la precesión de Mercurio, incluso a cambiar la masa de la Tierra. No fue hasta 1915 en que un gran científico resolvió el problema. Ese científico fue Albert Einstein. Resolvió el problema gracias a su Teoría de la Relatividad General. Explicó que Mercurio sentía una gravedad mayor que el resto lo que perturbaba su órbita. A la fórmula de la Ley de Gravitación Universal había que añadirle un término que va con "r" a la cuarta. Esta era más completa que la de Newton y cuando Einstein se dispuso a calcular la precesión de Mercurio, dio en el clavo: 43 segundos de arco por siglo.
Por fin se había resuelto el problema que llevaba atormentando a los científicos desde mediados del siglo XIX.