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Abril 19, 2019

Christiaan Huygens
Publicado: Abril 19, 2019

Admirado por Isaac Newton, Christiaan Huygens fue uno de los científicos mas notables de todos los tiempos. Como ciudadano de la liberal Holanda, pudo expresar sus creencias acerca del universo como no pudieron hacerlo Copérnico o Galileo y fue uno de los personajes centrales de la Revolución Científica del siglo XVII.

Nació el 14 de abril de 1629 en La Haya, en una familia del más alto rango político en la naciente República de la Holanda Unida. Su abuelo fue secretario de Guillermo de Orange y su padre, Constantijn, poeta y diplomático.

René Descartes, amigo de su papá, vaticinó la excelencia del joven Christiaan en matemáticas. Marin Mersenne anunció que habría de sobrepasar al mismo Arquímedes, figura tutelar de las ciencias exactas en esa época.

Estudió Derecho y Matemáticas en la Universidad de Leiden y el Colegio Orange, en Breda. Su padre lo educó personalmente para la carrera diplomática al servicio de la Casa de Orange.

A la muerte de Guillermo II, la influencia política de la familia Huygens declinó y Christiaan tuvo que renunciar a la diplomacia para la que había sido entrenado.

Gracias a la influencia de sus amigos Descartes y Mersenne, Constantijn Huygens logró que hijo estudiara matemáticas con Stampioen y Franz van Shooten, traductor de La Geometría de Descartes.

Christiaan también estudió óptica y mecánica. A los 25 años empezó a pulir lentes, ayudado por su hermano. Pronto encontró un nuevo método para obtener imágenes más nítidas, construyendo instrumentos mucho más poderosos que los de Galileo Galilei.

Construyó un refractor de 6.5 metros de distancia focal. La abertura, sin embargo, era de solo 23 centímetros. Esos telescopios aéreos, poco prácticos, se manejaban mediante mástiles y aparejos.

Christiaan Huygens perfeccionó el ocular del telescopio. Mientras que el de Johannes Kepler consistía en una lente simple plano-convexa, el suyo tenía dos: una de mayor diámetro y distancia focal o lente de campo y una de menor diámetro, con distancia focal igual a la mitad de esta, llamada lente de ojo.

En la primavera de 1655, a los 26 años, Huygens descubrió Titán, el mayor y más brillante satélite de Saturno. Lo llamó así por su gran tamaño. En la mitología griega, los titanes eran hijos de Urano, el cielo, y Gea, la tierra.

Saturno, dios romano de la agricultura y la cosecha, equivalía al Cronos griego, que gobernaba el mundo de los dioses y los hombres devorando a sus hijos en cuanto nacían para que no lo destronaran.

Titán es un satélite muy especial: el segundo más grande del Sistema Solar y el único que posee atmósfera, como fue descubierto tres siglos después.

Saturno posee más de 53 satélites conocidos. Huygens, con su telescopio, fácilmente pudo haber descubierto varios 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 conocidos hasta entonces. Así, con Titán, el sexto satélite, se completaba el número.

Sin embargo, sus estudios sobre Saturno le permitieron desentrañar la verdadera naturaleza del cuerpo triple del planeta. 45 años antes, en 1610, Galileo enfocaba su rudimentario telescopio hacia Saturno y descubrió que se trataba de un objeto tricorpóreo.

Huygens, con un telescopio más desarrollado, apuntó que lo que se veía junto al planeta era un gran anillo de rocas y polvo, circundándolo en su plano ecuatorial.

De gran extensión radial pero muy delgado, cambiaba de aspecto según el ángulo desde el que se le mirara. En su Systema Saturnium explicó las fases y los cambios en la forma del anillo.

Durante los dos siglos que siguieron a la invención del telescopio, los testimonios de descubrimientos astronómicos se hicieron a través de descripciones escritas y dibujos.

Christiaan Huygens publicó una serie de dibujos ilustrando cómo la presencia de anillos alrededor de Saturno explicaban los distintos aspectos que presenta este planeta, según su posición en relación a la Tierra y al Sol.

Al poseer uno de los mejores telescopios de su época, debía reproducir de la manera mas fiel posible sus descubrimientos; para hacer constar su primicia y permitir a otros repetir sus observaciones.

En 1656 observó Orión, una de las nebulosas gaseosas más brillantes que pueden contemplarse en el cielo. Entonces solo se conocía otra, Andrómeda. La de Orión había sido observada por Cysatus en 1618, pero fue redescubierta por Huygens.

Kepler pensó que los cráteres de la Luna eran construcciones de seres inteligentes, pero Huygens no estaba de acuerdo; su construcción requeriría un enorme esfuerzo y podría encontrar explicaciones naturales a tales fenómenos. Tenía una mente razonable, escéptica y abierta a nuevas ideas.

Sus contribuciones a la astronomía son muchas y muy importantes. Con su telescopio refractor también estudió a Marte, descubriendo manchas oscuras sobre el disco del planeta, que le permitieron comprobar que su período de rotación es prácticamente igual que el día terrestre. También detectó los casquetes polares marcianos.

Entusiasta, Huygens fue el primero en especular que Venus estaba cubierto por una densa capa de nubes y el segundo, después de Robert Hooke, en dibujar la gran mancha roja de Júpiter. Realizó la mayor parte de estos descubrimientos antes de cumplir 30 años.

Christiaan Huygens visitó París, cuyo ambiente intelectual marcó un cambio radical en su vida. Ante una nueva economía, basada en un concepto aún incipiente de la producción y el trabajo, se necesitaban ingenios mecánicos capaces de acotar con exactitud la hora como medida del trabajo o jornal.

Hasta entonces no existían conceptos como un cuarto de hora o media hora; la gente iba lugares o hacía sus actividades “por la tarde” o “por la mañana”, algo normal en una economía rural o artesanal, donde el trabajo suele ser de sol a sol.

La necesidad de una medida exacta del tiempo llevó al joven Huygens a buscar cómo regular el movimiento de los relojes. Estimulado por el descubrimiento de Galileo de que, para pequeñas oscilaciones, el período de un péndulo no depende de la amplitud, agregó uno a un reloj impulsado por pesas.

El reloj mantenía en movimiento al péndulo y este regulaba la marcha de aquel. Así inventó el reloj de péndulo, con un sistema compensatorio que todavía aparece como una espiral metálica en algunos mecanismos de relojería.

Su escape de áncora permitió que los engranajes fueran más regulares. Creó un mecanismo para que los carillones y campanas pudieran sincronizarse con los movimientos del reloj. Con su idea del resorte espiral, también creó el primer reloj de bolsillo.

El reloj de péndulo fue un gran paso en la búsqueda de una mayor precisión en la medición del tiempo. Christiaan Huygens lo patentó en 1657, a los 28 años.

Su fama creció, fue nombrado miembro de la Real Sociedad de Londres y Francia lo invitó a organizar la Academia Real de Ciencias.

Fue residente en la Biblioteca Real del Palacio del Louvre, con el sueldo más elevado que Luis XIV otorgó a algún científico. Además, fue astrónomo del Observatorio de París.

Combinó su trabajo teórico con una gran habilidad técnica. Proyectó el estudio del vacío y la determinación del peso del aire, las propiedades de la fuerza de la pólvora y el vapor condensado, así como la causa de la gravedad.

Entre sus descubrimientos destacan el Principio de Huygens, que establece que todo punto de un frente de ondas que avanza, actúa como una fuente de nuevas ondas. Si conocemos el estado de un frente de ondas en un instante, podemos explicar su avance. A partir de este principio, desarrolló la teoría ondulatoria de la luz.

En su obra más conocida, El Tratado de la luz, enunció los principios de su reflexión y refracción, que marcaron el inicio de una nueva era en el estudio de la óptica.

Como inventor perfeccionó la bomba neumática de von Guericke y fue creador de la máquina motriz a pistón, utilizando pólvora como combustible.

Además, construyó un cronómetro naval para facilitar a los marinos la determinación de la longitud geográfica en el mar. Este invento facilitó la orientación de los navegantes holandeses, quienes llegaron a África, Asia y América.

Al estallar de la guerra entre Holanda y Francia en 1672, Huygens permaneció en París y al año siguiente le dedicó a Luis XIV su obra principal, Horologium Oscillatorium.

Determinó que existe una relación entre la longitud de un péndulo y el periodo de oscilación; también desarrolló teorías sobre la fuerza centrífuga en los movimientos circulares, que ayudaron al físico inglés Isaac Newton a formular las Leyes de la Gravedad.

En 1681, a los 52 años, regresó a Holanda debido a su frágil salud. Se ignora cuál fue padecimiento que sufría, pero se sabe que se manifestaba en forma de una profunda depresión y angustia.

Dos años después, murió su protector Colbert y la Academia Real de Ciencias de París entró en un período de estancamiento. La revocación del Edicto de Nantes en 1685, que desató una persecución religiosa contra los protestantes, lo hizo desistir de volver a la capital francesa. Vivió sus últimos años en su patria, con ingresos de su familia.

Al final de sus días compuso uno de los primeros trabajos sobre vida extraterrestre, publicado póstumamente como el Cosmotheoros (Contemplador del universo); exponía sus conjeturas respecto a habitantes de otros planetas y los aspectos del cielo para estos hipotéticos seres de mundos lejanos.

Huygens describía la muy probable existencia de planetas alrededor de las distantes estrellas y cómo dichos mundos estarían habitados por criaturas relativamente semejantes a nosotros.

Según el sabio holandés, las criaturas presentarían características distintas a las nuestras debidas a los ambientes de sus mundos, pero seguramente también contarían con manos y pies, caminarían erguidos y su inteligencia les permitiría tener escritura y geometría.

Durante mucho tiempo, la existencia de vida inteligente fuera de la Tierra se contempló como una gran posibilidad. Algunos filósofos y científicos consideraban que todos los planetas debían estar habitados, o Dios no se habría tomado la molestia de crearlos.

Huygens no era del todo un astrónomo moderno, ya que no podía escapar de las creencias de su tiempo. Incluso llegó a decir que las lunas de Júpiter servían a los jovianos para navegar por los océanos y hay un curioso argumento mediante el cual dedujo la existencia, en ese planeta, de cáñamo.

Se preguntó: ¿por qué Júpiter tiene cuatro lunas? Pensó que la función de nuestra Luna, al proveer luz en la noche y elevar las mareas, era ayudar a los marineros en la navegación.

Si Júpiter tiene cuatro lunas, debía haber una gran cantidad de marineros en ese planeta; su existencia implicaba botes, velas, sogas y, por lo tanto, cáñamo para hacerlas.

Sin embargo, Cosmotheoros contenía acertadas predicciones. Reconocía que la Luna no posee atmósfera y sus mares; las manchas oscuras de su superficie carecen de agua. Planteó que el Sol es una estrella como muchas otras.

Procuró determinar la distancia a Sirio, la estrella más brillante a simple vista. Redujo la cantidad de luz solar que entraba a su telescopio, hasta hacerla igual a la que recibía de Sirio. El resultado fue que debía estar 27 000 veces más alejada que el Sol, suponiendo a ambas estrellas iguales.

Aunque su estimación 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. Puso de manifiesto qué tan alejadas se encuentran las estrellas.

Christiaan Huygens murió en La Haya, su ciudad natal, el 8 de julio de 1695, a los 66 años. La Sociedad Holandesa de Ciencias inició la edición de las Obras Completas de Christiaan Huygens en 1888; debido a las guerras europeas, se terminó en 1950. Participaron los mejores especialistas en historia de la ciencia europea.

En honor del astrónomo holandés fue nombrada la sonda por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI), para estudiar las nubes, atmósfera y superficie de Titán, cuya composición química parece muy similar a la de la Tierra primitiva.

Llegó a Saturno en julio de 2004 a bordo de la nave interplanetaria Cassini de la NASA, tras un viaje de siete años. Se posó en la misteriosa luna de Saturno el 14 de enero de 2005.

Frío y extraño, pero muy similar a nuestro planeta, Titán es un nuevo mundo que fue revelado por la misión Cassini–Huygens, que duró casi 20 años.
 Los datos obtenidos por sus delicados instrumentos continúan siendo analizados por los científicos.

Investigación y guión: Conti González Báez