CHRISTIAN HUYGENS Por Prof. José Maza Sancho UNIVERSIDAD DE CHILE Curso EH28A Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Departamento de Astronomía Mayo 2000 Christiaan Huygens (1629 ― 1695). Físico, matemático y astrónomo holandés, nació en La Hayael 14 de Abril de 1629. Combinó en forma excepcional grandes condiciones de teórico y una gran habilidad técnica. En 1663 fue designado miembro de la Royal Society de Londres. Al crearse la Academia francesa de Ciencias, se lo invita a participar en ella, para lo cual se traslada a París en 1666, donde junto con su trabajo en la Academia fue astrónomo del Observatorio de París. Su trayectoria como físico y matemático estuvo coronada por grandes aciertos. Como inventor logró también destacarse. Perfeccionó la bomba neumática, creada por von Guericke. En 1665 inventó el resorte espiral, creando el primer reloj de bolsillo. Construyó luego un cronómetro portátil, destinado a facilitar a los marinos la determinación de la longitud geográfica en el mar. En 1685, al ser revocado el edicto de Nantes (lo que desata una persecución religiosa en contra de los protestantes), decide abandonar Francia para regresar a su país natal. En 1690 publica su famoso libro de óptica: "Traité de la Lumière", que había escrito en Francia. Fallece en Hollanda el 5 de Junio de 1695. Las contribuciones de Huygens a la Astronomía son muchas y muy importantes. A los 25 años empieza a pulir lentes, ayudado por su hermano, construyendo instrumentos mucho más poderosos que los de Galileo. En 1655 construyó un refractor de 6,5 metros de distancia focal, construyendo más tarde otro de 70 metros. La abertura sin embargo era sólo de 23 centímetros. Estos telescopios aéreos, muy poco prácticos, se manejaban mediante mástiles y aparejos. Huygens perfeccionó el ocular del telescopio. El ocular de Kepler consistía en una lente simple planoconvexa. El ocular de Huygens consiste en dos lentes plano-convexas una de mayor diámetro y mayor distancia focal (lente de campo) y una segunda de menor diámetro y de distancia focal igual a la mitad de la lente de campo (llamada lente de ojo). En la primavera de 1655 Huygens descubre Titán, el mayor y más brillante satélite de Saturno. Titán es un satélite muy especial pues es el segundo más grande del Sistema Solar (tiene 5.150 kilómetros de diámetro, 270 kilómetros más que el diámetro de Mercurio y es superado como satélite sólo por Ganímedes, satélite de Júpiter, con 5.260 km de diámetro). Titán es el único satélite que posee atmósfera como fuera descubierto en 1944. Saturno posee un gran número de satélites que hoy totalizan 17. Huygens con su telescopio pudo fácilmente haber descubierto varios satélites más, pero una idea preconcebida se lo impidió. Pensó que el número de satélites en el sistema solar no podía superar al número de planetas. Así, con Titán, el sexto satélite, se completaba el número. Sin embargo, sus estudios sobre Saturno sí le permitieron desentrañar la verdadera naturaleza del cuerpo triple del planeta. Observaciones de Saturno hechas por Huygens en el invierno de 1655/1656 le permitieron explicarlo como un planeta rodeado por un anillo que lo rodea en su plano ecuatorial, de gran extensión radial pero muy delgado y que no toca al planeta en ninguna parte. El anillo es circular aunque desde la Tierra se ve elíptico; mide 280.000 kilómetros de diámetro exterior y sólo unos 15 kilómetros de espesor. La inclinación del anillo, con respecto a la órbita del planeta en torno al Sol, es de 27º, de modo que el aspecto que presenta el anillo, visto desde la Tierra, cambia durante el período de revolución. Su minúsculo espesor hace que cuando está visto de canto, lo que ocurre cada quince años, se ve sólo una línea de luz. En 1995 estuvo de canto, desapareciendo de la visión para telescopios pequeños. Hacia el 2002 volverá a su momento de visión más favorable. En el año de 1656 descubrió la nebulosa de Orión, una de las nebulosas gaseosas más brillantes que se pueden contemplar en el cielo. Este fue un descubrimiento muy importante pues sólo se conocía otra nebulosa, la nebulosa de Andrómeda. Esta última fue descubierta por el astrónomo alemán Simon Mayer (1570-1624) en el año 1612; la nebulosa de Andrómeda es visible a ojo desnudo (desde el hemisferio norte) y había sido notada por los astrónomos árabes en el siglo décimo. La nebulosa de Orión había sido observada antes que Huygens por J. B. Cysatus en 16118, pero fue redescubierta por Huygens. Con su refractor también estudió el planeta Marte, descubriendo manchas oscuras sobre el disco del planeta, que le permitieron comprobar que el período de rotación no se aparta demasiado de 24 horas. También detectó los casquetes polares marcianos. En 1656 inventó, patentando en 1657, el reloj de péndulo. Agregó un péndulo a un reloj impulsado por pesas, de modo que el reloj mantiene en movimiento al péndulo y éste regula la marcha de aquel. En el tratado que publicó en 1673 "Horologium Oscillatorium" presenta importantes aspectos de la teoría del péndulo. Presenta la fórmula del péndulo: P = 2p Ö l / g la cual constituye un método práctico para medir la aceleración de gravedad y sus variaciones con la altura y la latitud. Entre sus escritos inéditos se encontró un librito de corte especulativo, titulado "Cosmotheoros" (Contemplador del Universo) donde expone sus conjeturas respecto a habitantes de otros planetas y los aspectos que ofrecería el cielo a estos hipotéticos seres de mundos lejanos. Contiene, sin embargo, algunas acertadas predicciones. Acerca de la Luna, reconoce que el satélite terrestre no posee atmósfera y también que sus mares, las manchas oscuras de su superficie, carecen de agua. Plantea además que el Sol es una estrella como muchas otras y procura determinar la distancia a Sirio (la estrella más brillante a simple vista) comparando su brillo con el del Sol. Para ese fin reduce la cantidad de luz solar que entra a su telescopio hasta hacerla igual a la luz que recibe de Sirio. El resultado que obtiene es que Sirio debe estar 27.000 veces más alejado que el Sol, supuestas ambas estrellas iguales. Pese a ser una estimación que sólo corresponde a un 5% del valor real, tiene el mérito de haber sido el primer intento de medir la distancia a las estrellas, por un procedimiento fotométrico. Pone además de manifiesto lo muy alejadas que se encuentran las estrellas. BIBLIOGRAFIA: F. Arago, "Grandes Astrónomos Anteriores a Newton", Espasa-Calpe, Buenos Aires, 1962. D. Papp y J. Babini, "Panorama General de Historia de la Ciencia" Vol. VII, Espasa-Calpe, B. Aires, 1954. G. Abetti, "Historia de la Astronomía", Fondo de Cultura Económica, Breviario #119, México, 1956. P. Moore, "Astronomía", Vergara, Barcelona, 1963. F. Hoyle, "Astronomy", Crescent Books, Londres, 1962.