|
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Christiaan Huygens fue un astrónomo, físico,
matemático e inventor neerlandés. Explicó la naturaleza
de los anillos de Saturno, fue descubridor de Titán,
inventó el reloj de péndulo moderno, explicó la naturaleza
ondulatoria de la luz, perfeccionó el telescopio, hizo
aportes importantes en teoría de la probabilidad y estableció
las leyes del choque entre cuerpos elásticos. Fue miembro
de la Royal Society.
Nació en el seno de una importante familia
neerlandesa. Su padre, el diplomático Constantijn Huygens,
le proporcionó una excelente educación y lo introdujo
en los círculos intelectuales de la época. Estudió mecánica
y geometría con preceptores privados hasta los 16 años.
Christiaan aprendió geometría, cómo hacer modelos mecánicos
y habilidades sociales como tocar el laúd. En esta primera
etapa, Huygens estuvo muy influido por el matemático
francés René Descartes, visitante habitual de la casa
de Constantijn durante su estancia en los Países Bajos.
Su formación universitaria transcurrió entre 1645 y
1647 en la Universidad de Leiden (donde Van Schooten
le dio clases de matemáticas), y entre 1647 y 1649 en
el Colegio de Orange de Breda (donde tuvo otro experto
profesor de matemáticas, John Pell). En ambos centros
estudió derecho y matemáticas, destacándose en la segunda.
A través del contacto de su padre con Mersenne, comenzó
una correspondencia entre Huygens y Mersenne durante
esta época. Mersenne desafió a Huygens a resolver gran
número de problemas, incluyendo el problema de la catenaria.
Aunque no halló la solución correcta, encontró la solución
de cómo colgar pesos en la cuerda para que cuelgue en
forma de parábola.
Huygens dedicó sus siguientes años a viajar
como embajador de los Países Bajos, visitando, entre
otros lugares, Copenhague, Roma y París. En 1656 creó
el primer reloj de péndulo. En 1660 volvió a París para
instalarse definitivamente. Allí mantuvo frecuentes
reuniones con importantes científicos franceses, entre
otros, Blaise Pascal. Sin embargo, pronto abandonó la
ciudad para marchar a Londres en 1661. Ingresó en la
recién formada Royal Society, donde pudo comprobar los
asombrosos avances realizados por los científicos ingleses.
Allí pudo mostrar sus superiores telescopios y conoció
a científicos como Robert Hooke o Robert Boyle, entre
otros. En 1666 aceptó la invitación de Colbert, ministro
de Luis XIV, para volver a París e incorporarse a la
Academia de las Ciencias Francesa. Dada su experiencia
en la Royal Society de Londres, Huygens pudo llegar
a liderar esta nueva academia e influir notablemente
en otros científicos del momento, como su amigo y pupilo
Leibniz. Fueron años muy activos para Huygens, pero
se enturbiaron por sus problemas de salud y las guerras
del Rey Sol contra los Países Bajos. Huygens abandonó
Francia en 1681.
Tras una estancia en sus Países Bajos
natal, Huygens decidió volver a Inglaterra en 1689.
Allí volvió a relacionarse con la Royal Society y conoció
a Isaac Newton, con el que mantuvo frecuentes discusiones
científicas. Y es que Huygens siempre criticó la teoría
corpuscular de la luz y la ley de la gravitación universal
de Newton. Volvió a los Países Bajos poco antes de morir.
Nunca se casó ni tuvo descendencia, al igual que Newton.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|
Huygens fue uno de los pioneros en el estudio
de la probabilidad, tema sobre el que publicó
el libro De ratiociniis in ludo aleae (Razonamientos
sobre los juegos de azar), en 1656. En él introdujo
algunos conceptos importantes en este campo, como
la esperanza matemática, y resolvió algunos de
los problemas propuestos por Pascal, Fermat y
De Méré. Esta obra de Huygens sería estudiada
profundamente por Jakob Bernoulli en su Ars conjectandi.
Además resolvió numerosos problemas geométricos
como la rectificación de la cisoide y la determinación
de la curvatura de la cicloide. También esbozó
conceptos acerca de la derivada segunda.
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Debido a su interés en la astronomía,
sus trabajos se centraron en la mecánica y la óptica
que mejoraron la calidad de las observaciones. La necesidad
de una medida más precisa del tiempo, fundamental en
las observaciones astronómicas, le llevó a inventar
el reloj de péndulo y dar una demostración rigurosa
de sus fundamentos, en su obra Horologium oscillatorum
(1673); en él se halla la expresión exacta de la fuerza
centrífuga en un movimiento circular, la teoría del
centro de oscilación, el principio de la conservación
de las fuerzas vivas (antecedente del principio de la
conservación de la energía) centrándose esencialmente
en las colisiones entre partículas (corrigiendo algunas
ideas erróneas de Descartes) y el funcionamiento del
péndulo simple y del reversible. En el campo de la óptica
elaboró la teoría ondulatoria de la luz, partiendo del
concepto de que cada punto luminoso de un frente de
ondas puede considerarse una nueva fuente de ondas (principio
de Huygens). A partir de esta teoría explicó, en su
obra Traité de la lumière, la reflexión, refracción
y doble refracción de la luz. Dicha teoría quedó definitivamente
demostrada por los experimentos de Thomas Young, a principios
del siglo XIX.
Aficionado a la astronomía desde pequeño,
pronto aprendió a tallar lentes (especialidad de Holanda
desde la invención del telescopio, hacia el año 1608)
y junto a su hermano llegó a construir varios telescopios
de gran calidad. Por el método de ensayo y error comprobaron
que los objetivos de gran longitud focal proporcionaban
mejores imágenes, de manera que se dedicó a construir
instrumentos de focales cada vez mayores: elaboró un
sistema especial para tallar este tipo de lentes, siendo
ayudado por su amigo el filósofo Spinoza, pulidor de
lentes de profesión. El éxito obtenido animó a Johannes
Hevelius a fabricarse él mismo sus telescopios. En 1655
terminó un telescopio de gran calidad: apenas tenía
5 cm de diámetro aunque medía más de tres metros y medio
de longitud, lo que le permitía obtener unos cincuenta
aumentos: con este aparato vio que en torno al planeta
Saturno existía un anillo (descubierto por Galileo con
anterioridad que no pudo identificarlo claramente) y
la existencia de un satélite, Titán, el 25 de marzo
de ese año. Después de seguirlo durante varios meses,
para estar seguro de su período y órbita, dio a conocer
la noticia en 1656. Realizó importantes descubrimientos
en el campo de la astronomía gracias a la invención
de una nueva lente ocular para el telescopio. Estudió
la Nebulosa de Orión (conocida también como M42), descubriendo
que en su interior existían estrellas diminutas.
Actualmente y por un precio razonable
tenemos la posibilidad de observar las estrellas desde
casa.
En 1658 diseñó un micrómetro para medir
pequeñas distancias angulares, con el cual pudo determinar
el tamaño aparente de los planetas o la separación de
los satélites planetarios. Continuó con la fabricación
y pulido de lentes con focales cada vez mayores: después
de obtener objetivos de cinco, diez y veinte metros
de focal (que probó en telescopios aéreos, sin tubo)
terminó un telescopio con una focal de 37 metros. Instalado
sobre largos postes, sostenido por cuerdas para evitar
el alabeo de la madera, con él llegó a obtener una imagen
muy clara de los anillos de Saturno, llegando a divisar
la sombra que arrojaban sobre el planeta. También estudió
el cambio en la forma e iluminación de los anillos a
medida que el planeta giraba alrededor del Sol. En honor
suyo, la sonda de exploración de Titán —la mayor luna
de Saturno— construida por la ESA lleva su nombre (sonda
Huygens).
|
La primera aparición de una referencia a la linterna
mágica la hace Christiaan Huygens en un manuscrito
de 1659. En este manuscrito, Huygens hace un diseño
de este artefacto. También aparece el diseño de
placas para crear proyecciones mediante la superposición
de imágenes. Aunque en este texto de Huygens sea
la primera vez que aparece mencionada una linterna
mágica, existen indicios que ya existían linternas
mágicas con anterioridad a esta fecha.
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Titán es el mayor de los satélites de
Saturno y el segundo del sistema solar tras Ganímedes.
Además el único satélite conocido que posee una atmósfera
importante, y el único objeto, aparte de la Tierra,
en el que se ha encontrado evidencia clara de cuerpos
líquidos estables en la superficie. Es el sexto satélite
elipsoidal de Saturno y frecuentemente es descrito como
un satélite similar a un planeta. Tiene un diámetro
un 50 % más grande que la Luna y es un 80 % más masivo;
es más grande en volumen que el planeta Mercurio, aunque
su masa representa el 40 % de este último.
Descubierto en 1655 por Huygens, fue el
primer satélite conocido de Saturno, y el quinto satélite
conocido de otro planeta. Está compuesto principalmente
de hielo y material rocoso, y así como con Venus antes
de la era espacial, la atmósfera densa y opaca de Titán
impedía la comprensión de su superficie hasta la llegada
de la misión Cassini-Huygens en 2004, incluyendo el
descubrimiento de lagos de hidrocarburos líquidos en
las regiones polares. La superficie es geológicamente
joven, a pesar de las montañas y el descubrimiento de
varios posibles criovolcanes, es suave y con pocos cráteres
de impacto.
Según los datos disponibles su atmósfera
podría estar compuesta principalmente de nitrógeno,
pero hasta un 6 % puede ser metano y compuestos complejos
de hidrocarburos. El clima, incluyendo viento y lluvia,
crea accidentes geográficos similares a los de la Tierra,
tales como dunas, ríos, lagos, mares (probablemente
de metano líquido y etano) y deltas, y está dominado
por patrones climáticos estacionales como en la Tierra.
Con sus líquidos (tanto superficiales como subterráneos)
y su robusta atmósfera de nitrógeno, el ciclo del metano
de Titán es visto como una analogía con el ciclo del
agua de la Tierra, aunque a una temperatura mucho más
baja. El día 2 de octubre de 2013, fue anunciado que
el espectrómetro infrarrojo compuesto de la sonda Cassini
(CIRS, por sus siglas en inglés) detectó propileno en
la baja atmósfera de este satélite, lo que se convierte
en la primera detección definitiva de esta sustancia
en cualquier parte del Sistema Solar, exceptuando la
Tierra. Actualmente existe un proyecto ya en marcha
por parte de la NASA, para llevar una sonda en 2024
a Titán, llamada Dragonfly, que se desplazará por el
satélite volando al tratarse de un dron.
Gracias a la sonda Cassini de la NASA,
un equipo de científicos descubrió en 2012 lo
que parece ser una versión extraterrestre en miniatura
del río Nilo: un valle fluvial que se extiende más de
400 kilómetros sobre la superficie de Titán, la mayor
luna de Saturno.
|
La NASA confirmaba en 2019 que la luna Titán
podría albergar una "extraña vida alienígena basada
en metano". Titán es muy singular porque tiene
un océano en el subsuelo y lagos de hidrocarburos
en superficie. La científica planetaria Amanda
Hendrix, co-líder del nuevo programa de exploración
de mundos océanicos de la NASA (Roadmaps to Oceans
World Group) subrayaba entonces que objetos como
Titán "pueden representar la mejor posibilidad,
en nuestro sistema solar, de encontrar vida".
"Necesitamos entender si estos océanos son habitables
y, de ser así, si estos océanos realmente albergan
vida", declaró Hendrix al rotativo británico The
Express.
Titán es un mundo oceánico muy singular porque
tiene un océano en el subsuelo y también tiene
lagos de hidrocarburos líquidos en la superficie.
"Por lo tanto, podría haber alguna forma loca
de vida basada en metano allí mismo en la superficie
de Titán", afirma. Sin embargo, cualquier vida
que se encuentre en estos océanos sería ciertamente
simple, agrega. "No habría alienígenas con cabezas
verdes nadando por allí. Creo que es posible que
pueda haber algunas formas de vida simples en
algunos de estos mundos oceánicos en nuestro sistema
solar exterior".
|
En un nuevo estudio publicado en Nature
los investigadores han analizado la expansión orbital
de las lunas que rodean a Saturno. Las lunas de Saturno,
al igual que la nuestra, se alejan poco a poco del planeta
a lo largo del tiempo. En el caso de la Tierra y la
Luna por ejemplo la distancia es 3,75 cm más cada año.
Gracias a las mediciones láser es posible calcular cómo
año tras año el satélite se aleja de nosotros, dando
a entender lo cerca que estaba de la Tierra hace millones
de años.
Algo similar ocurre con Titan respecto
a Saturno. Los científicos ya estaban al tanto de que
la órbita de Titan se estaba expandiendo gradualmente,
pero el nuevo estudio aumenta la velocidad unas 100
veces más con respecto a las estimaciones anteriores.
Según sus cálculos, Titan se aleja unos 11 centímetros
de Saturno cada año. ¿Por qué se pensaba antes que se
alejaba 100 veces más despacio? Por la posición de Titán
con respecto a Saturno. En teoría cuanto más alejado
está el satélite de su planeta la expansión de su órbita
es más lenta. Pero unos investigadores contradijeron
esto en 2016 en un estudio en el que explicaban que
las lunas más alejadas también pueden alejarse a velocidad
alta si quedaban atrapadas en en una órbita particular
con su planeta. Ahora parece ser que se confirma esta
teoría.
11 centímetros en un principio puede parecer
insignificante, pero hay que recordar que las cosas
en el espacio es mejor medirlas en miles y hasta millones
de años. De este modo podemos ver la gran diferencia
entre dónde estaba Titán en sus orígenes y dónde está
ahora. ¿Qué relevancia tiene que Titán se aleje 11 cm
cada año? Más de la que parece, puede ayudar a los astrónomos
a entender mejor cuándo y cómo se formaron los míticos
anillos de Saturno, así como sus más de 80 lunas (82
para ser exactos). Actualmente Titán se encuentra a
algo más de 1,2 millones de kilómetros de Saturno. Pero
esta distancia probablemente era mucho menor cuando
se formó hace 4.600 millones de años.
Para obtener estas medidas tan precisas
de centímetros los investigadores han hecho uso de datos
recopilados por la sonda Cassini entre 2006 y 2016.
Con ello pudieron calcular con precisión la órbita de
Titán con respecto a Saturno.
Cassini, por cierto, estuvo analizando
Saturno durante más de una década para entender cómo
funciona este gigantesco y gaseoso planeta con sus anillos
y numerosas lunas. En 2017 finalmente los astrónomos
decidieron poner fin a la misión enviando a Cassini
directamente a estrellarse contra Saturno. Esto fue
a propósito, porque de este modo se aseguraban que no
chocaría y contaminaría alguna de las lunas de Saturno
que se consideran posible espacio con condiciones adecuadas
de vida. Uno de esos espacios es precisamente Titán,
de ahí que se busque mandar un dron y hasta un submarino.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|
