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Johannes Kepler, pionero de la ciencia ficción y de la astronomía

30 mayo, 2015 — by José Antonio Redondo Martín0

El astrónomo germano Johannes Kepler (Weil der Stadt, 1571 – Ratisbona, 1630) ha pasado a la historia por formular tres leyes que establecían por primera vez la forma, proporción y armonía verdaderas de los movimientos planetarios. Tres leyes que darían origen, mucho tiempo después a la Ley de la Gravitación Universal del que posiblemente sea, junto con Einstein, el mayor físico de la historia: Isaac Newton, quien la formula y explica en Principios matemáticos de la Filosofía natural.

Kepler había sido introducido a la astronomía en el seno de su decadente familia. Su padre era mercenario; su madre, una curandera. De niño observó en 1577 un cometa, y en 1580 un eclipse de luna. A los 17 años comenzó a estudiar en la Universidad de Tubinga; conducía su carrera para ser ministro luterano, pero el contacto con su maestro Michael Maestlin le abrió de nuevo el interés por la astronomía, y la necesidad le hizo convertirse en profesor de matemáticas en Graz. Su precariedad económica también le hizo celebrar un primer matrimonio que fue de conveniencia: fue con Barbara Müller, cuya familia describe John Banville como bastante odiosa. Banville comenzó su biografía de Kepler,  un libro que recomiendo y que recibió dos premios en 1981, inspirándose en Sonámbulos, de Arthur Koestler un libro magníficamente escrito que recorre la historia de la cosmología desde los presocráticos hasta Newton.

Duracotus camina sobre la luna que imaginó Kepler. Ilustración de  de Román García Mora.

Ciencia

Regreso a Titán

29 enero, 2012 — by José Antonio Redondo Martín0

Corría el año 1655, cuando Christiaan Huygens observó de nuevo Saturno con un nuevo telescopio, uno de los más precisos de la época, que había construido gracias a sus avanzados conocimientos de óptica en colaboración con su hermano. Aquella imagen sorprendente ofreció por primera vez a un humano una imagen más clara de las “asas” que parecían rodear a Saturno: el holandés había desvelado uno de los secretos únicos de este planeta, sus anillos.
Más desapercibido pareció entonces el hallazgo de su satélite de mayor tamaño: Titán; que a la postre ha resultado ser junto con Marte y Europa , el satélite de Júpiter, uno de los objetos del sistema solar más parecidos a la Tierra. Huygens le bautizó como “Luna Saturni”.

Debe su nombre actual, como la mayoría de los cuerpos importantes del sistema solar a la mitología griega. Los titanes, hijos de Urano y de Gaia, pretendieron gobernar los cielos, pero ese destino estaba destinado a Zeus (Júpiter), que da nombre al mayor planeta del sistema.
Hubieron de pasar casi 300 años para que hubiera otro gran avance en la observación de este mundo lejano y frío: en noviembre de 1980 , la sonda Voyager 1, que había recorrido buena parte del sistema solar recogiendo entre otras joyas unas espectaculares imágenes de la atmósfera de Júpiter se aproximaba a sólo 4000 km de la superficie de Titán, una distancia similar a la que separa Madrid de Bagdad. Por muy precisos que sean los instrumentos en Tierra nada se puede comparar al volumen de datos y precisión que se puede alcanzar a esta distancia, XX millones de veces más cercana que aquella desde la cual Huygens pudo distinguirlo por primera vez. En un instante la comunidad científica obtuvo más información sobre Titán que en los tres siglos anteriores, transcurridos desde su descubrimiento.
El descubrimiento de exoplanetas se está convirtiendo en un tópico en las noticias de los últimos años. En especial en el pasado mes de diciembre, cuando se descubrió el Kepler 20-f, un planeta de 1,03 veces la masa de la Tierra. Aún detectados esos mundos por su lejanía nunca podremos saber tanto de él como lo que se ha logrado saber recientemente de satélites como Europa o Titán. Este último y engimático mundo atrapado en la órbita de Saturno, sigue siendo uno de los que más información noticiable ha aportado en los últimos años.
El 2 de julio de 2004, en otra misión de la NASA la nave Cassini se encontró con Titán y obtuvo más imágenes que servirían para demostrar la existencia de metano en el satélite. En Agosto obtuvo fotografías de otro satélite, Mimas. En Octubre de ese año comenzarían las 45 pasadas sobre Titán que aportarían imágenes sobre la superficie del satélite. El 14 de enero de 2005, se desprendió de la sonda Huygens y ésta entró en la atmósfera de Titán.
Hoy sabemos que tiene una atmósfera de tamaño significativo, un 60% más densa que la de la Tierra, compuesta como la nuestra mayoritariamente de Nitrógeno, acompañado por un 6% de Argón (uno de los gases nobles) y de metano. Se ha detectado asimismo la presencia de al menos 12 compuestos orgánicos, algunos relativamente comunes en la tierra como el etano o el dióxido de carbono. También hay una significativa presencia de agua, esto no es extraño porque su superficie sólida, que se encuentra a -179ªC contiene rocas de hielo.
Una semana después del aterrizaje de la Huygens, Martín Tomasko de la Universidad de Arizona y responsable de las cámaras de la Huygens declaró: “Ahora disponemos de la clave para saber lo que moldea el paisaje de Titán. Las pruebas geológicas de precipitaciones, erosión, abrasión mecánica y actividad fluvial que han dado forma a Titán son muy parecidos a los que han moldeado la Tierra”.

Los procesos químicos dotan a su atmósfera de un aspecto similar a un humo anaranjado, pero aún no se ha determinado la causa de ese color. Esta característica había impedido durante mucho tiempo observar su superficie, en primer lugar el Hubble, en 1994 y posteriormente la misión Cassini-Huygens, aclararon buena parte de su estructura superficial mediante la observación en el infrarrojo cercano.

Donde se distinguen grandes estructuras claramente diferenciadas por su brillo, masas continentales. Las observaciones del Hubble determinaron también, que quizá por una treta de destino y como homenaje póstumo a Huygens las órbitas de este satélite, como las de la mayoría de los que rodean a Saturno, es síncrona.
Su tamaño con un diámetro de 5.150 Km y su atmósfera, con muchas similitudes a la que tuvo la Tierra antes de que se originara la vida podría ayudarnos a comprender mejor el pasado de nuestro planeta, quizá también a vislumbrar las causas que originaron los primeros procesos bioquímicos y a la postre la proliferación de seres vivos. Aunque también plantea una inquietante pregunta, siendo Titán tan parecido a la Tierra, ¿podría albergar algún tipo de vida a pesar de sus gélidas temperaturas?
No es extraño que se haya convertido en escenario de sus obras para varios grandes autores de la ciencia ficción, entre los cuales encontramos a Arthur C. Clarke, Kurt Vonnegut, Isaac Asimov, Robert A. Heinlein e incluso Stanislaw Lem.
Haya o no vida finalmente en Titán o en otro de los lugares candidatos de nuestro sistema solar, una vez más el visionario antecesor de esas posiblidades no fue otro que el muy racionalista e imaginativo Huygens:
“Un hombre que opine como Copérnico, que esta Tierra nuestra es un planeta conducido alrededor del Sol y alumbrado por él como los demás, no podrá evitar que le asalte alguna vez la fantasía… de que el resto de los planetas tienen su propio vestido y su mobiliario, incluso unos habitantes, al igual que esta Tierra nuestra… Pero siempre podíamos concluir diciendo que no valía la pena examinar lo que la naturaleza se había complacido en hacer allí, ya que no había probabilidad alguna de llegar alguna vez al final del examen… Pero hace poco, estaba yo pensando bastante seriamente sobre este tema (y no es que me considere un observador más fino que aquellos grandes hombres [del pasado], sino que he tenido la suerte de vivir después que la mayoría de ellos), cuando pensé que este examen no era tan impracticable ni el camino tan lleno de dificultades, sino que dejaba un margen muy bueno para posibles conjeturas.”

Nunca jamás en la Historia una nave construida por el hombre había aterrizado tan lejos, de este modo, el nombre de Huygens, en pleno siglo XXI simboliza la última frontera visitada.

Ciencia

Christiaan Huygens: la inteligencia como conexión

18 enero, 2012 — by José Antonio Redondo Martín1

Descartes y Huygens compartieron siglo (el XVII) y una idéntica pasión por la Filosofía Natural. Junto con Newton y Leibniz fueron responsables de varias de aportaciones capitales de la historia de la Ciencia. De entre los tres Huygens ha venido siendo quizá el menos citado y biografiado, una cuestión que viene a ocultar tanto sus aportaciones como su rol histórico.

sello sobre la exploración del sistema solar con Huygens

El francés visitó con frecuencia a Constantijn Huygens, padre del científico neerlandes, durante su estancia en los Países Bajos. Durante mucho tiempo Descartes se convirtió en la más importante referencia durante los pasos iniciales de Huygens.

Huygens y Descartes compartieron sin embargo muchas otras cosas curiosas. Una de ellas es la idéntica denominación de sus lugares de nacimiento: La Haye, en la Turena francesa en el caso del francés y Den Haag (La Haya) en el caso del Neerlandés. También compartieron la de ser dos de los sabios mejor conectados de la época, la corres­pon­den­cia de Descartes alcanza las 10.000 car­tas, mientras que Steven Johnson, en su libro Where Good Things Come From, destaca a Christiaan Huygens como el creador de uno de los 20 grandes inventos de la humanidad: el reloj de péndulo, debido en buena parte además de a su capacidad como científico a las extensas y variadas conexiones que tenía con la comunidad científica pero también a su profundo conocimiento de los estudios de Galileo. De acuerdo con las clasificaciones de los analistas de redes sociales Descartes y Huygens serían importantes “conectores”. Ellos dos junto con Newton tuvieron la característica común de no haberse casado y de haber muerto sin haber tenido descendencia directa.

En 1649 Christiaan fue parte de un equipo diplomático de Holanda que recorrió varias capitales europeas, entre otras Copenhague, Roma y París. Ya en 1651 publica su primer trabajo matemático. En 1660 pertenecía a numerosas sociedades científicas de París, en las cuales se codeaba con importantes matemáticos; entre otros, Pascal. Ya en Reino Unido, la Royal Society nombró al Holandés miembro en 1663 donde coincidiría con Newton.  Tres años después se trasladaba de nuevo a París, donde fue nombrado director de investigación de la Academia Francesa de Ciencias. En esta época es ya un consumado maestro de la Física, capaz de rebatir errores del propio Descartes.

Por su movilidad fue posiblemente el científico mejor relacionado de la época en el plano internacional, por sus conocimientos y capacidad tecnológica, el más versátil.

Volviendo a su obra es sorprendente todo lo que fue capaz de abordar:

  • Fue uno de los pioneros del estudio de la probabilidad, una disciplina a la postre crucial en campos como la mecánica cuántica.
  • Se constituyó en un experto en el estudio de la fuerza centrífuga y de la mecánica oscilatoria (de ahí su reloj de péndulo).
  • Fue un experto consumado en la óptica, y junto con su hermano construyó un tipo de telescopio enormemente preciso para la época.
  • Conectado con los dos campos anteriores de conocimiento aborda su Traité de la lumière una obra capital en la que se explica las características de la Luz como onda. Fue una de las brillantes aportaciones a un estudio, el de la luz, que desembocaría en el siglo XX en teorías capitales tanto por parte de Einstein como dela propia mecánica cuántica.
  • También hizo aportaciones en el campo de la música, con la creación del sistema de temperamento igual “tricesimoprimal”.
  • Incluso se han encontrado en sus notas principios de la máquina de vapor.
En 1665 fue el primer científico en señalar uno de los efectos más curiosos de la naturaleza: la sincronía. Estos metrónomos nos enseñan muy bien lo que es:

Esta acumulación de materias y de capacidad inventiva dotan a su peripecia intelectual de un aspecto camaleónico que encontramos en muy pocas personas, una de ellas, Leonardo da Vinci.
En el terreno  de la astronomía explicó que las “asas” que vio Galileo eran en realidad anillos, y descubrió su luna Titán. Carl Sagan habló de ello magníficamente en este fragmento de Cosmos:

Profundamente ateo y habiendo residido en tantos países Huygens dijo:
“El mundo es mi patria, la ciencia mi religión”.
Huygens además de ocuparse de la ciencia más ortodoxa y de la invención, abordó caminos más especulativos y creativos: en su Cosmotheoros (1698 ) entra en detalle sobre la posibilidad de vida en otros planetas. Ya en una obra anterior había afirmado que
 “Cuando sepamos que hay una multitud de Tierras tan habitadas y adornadas como la nuestra, estaremos menos dispuestos a admirar lo que este mundo nuestro llama grandeza y desdeñaremos generosamente las banalidades en las que deposita su afecto la generalidad de los hombres.”
Con ello, de alguna forma se constituía como el sucesor literario de otro precursor de la Ciencia Ficción: el germano Johanes Kepler, aunque en su intención literaria tiene quizá más que ver con Los viajes de Gulliver, de Swift, una obra 31 años posterior a su muerte.
Más de 300 años después me pregunto si la existencia medio apátrida de este extraño genio y la posesión de una mirada sobre el mundo más propia del siglo XIX  en adelante que de la época que le tocó vivir le condenó a ese semiolvido en el que se encuentra. Fue sin embargo esa apertura a los distintos países, a la discusión -en ocasiones equivocada-con científicos de toda Europa y su libertad de pensamiento la clave de su fecundidad. Algo que en estos tiempos de Unión Europea se representa mucho y se realiza más bien poco.
La carrera de Huygens demuestra que la inteligencia es algo más que ser brillante en un campo: la capacidad para conectar con los demás y de estar abierto a nuevos conocimientos es clave para crecer y aportar cosas nuevas. Más allá del hallazgo feliz, el genio de la invención y del descubrimiento se alimenta mucho mejor si se cuenta  con lo realizado por los demás, estén en el país que estén, sean de la época que sean.