La odisea de medir por primera vez, en pleno siglo XVII, a qué distancia estamos del sol

Hace unos 350 años, el astrónomo francés Jean Richer dirigió un viaje a Sudamérica que revelaría la verdadera e inmensa escala del sistema solar.

Por Dieynaba Young
Publicado 1 feb 2024, 13:05 CET
El rey Luis XIV en la ceremonia de inauguración del Observatorio de París en 1667

El rey Luis XIV en la ceremonia de inauguración del Observatorio de París en 1667, óleo sobre lienzo de Henri Testelin. A finales del siglo XVII, la Academia de Ciencias francesa realizó varios descubrimientos importantes enviando astrónomos en expediciones a lugares lejanos del mundo.

Fotografía de incamerastock, Alamy Stock Photo

Un día de llovizna de mayo de 1673, en lo más profundo de la densa selva tropical de la Guayana Francesa, murió un científico. Conocido por los historiadores sólo por su nombre de pila, Meurisse, pudo haber muerto a causa de una enfermedad o tal vez por un accidente mortal, pero nunca se registró debidamente una descripción completa de su muerte. La única persona que estaba con él era su compañero, un astrónomo llamado Jean Richer, que estaba enfermo y luchaba por su propia vida.

La pareja había sido enviada a Cayena, en la costa noreste de Sudamérica, el año anterior desde París, a 7000 kilómetros de distancia. Enviados por la Academia Francesa de Ciencias a instancias del astrónomo Giovanni Cassini, parte de su misión consistía en realizar una medición que revelara la distancia entre la Tierra y el Sol, un valor que aún se desconocía.

Desde que la humanidad mira al cielo, ha habido intentos de determinar la distancia al Sol. Científicos de la antigüedad como Eratóstenes y Claudio Ptolomeo realizaron estimaciones que variaban significativamente, a menudo subestimando en gran medida el valor real.

En la década de 1670, con la ayuda de nuevos instrumentos astronómicos, Cassini se propuso encontrar la respuesta de una vez por todas. Instalado en el segundo piso del Observatorio de París, trabajó sin descanso en el problema. "No tenía aficiones", afirma Gabriella Bernardi, autora de Giovanni Domenico Cassini: Un astrónomo moderno en el siglo XVII; "de su diario emerge un hombre completamente entregado a su profesión".

En muchos sentidos, el viaje de finales del siglo XVII a la Guayana Francesa fue rutinario, parte de una serie de expediciones científicas enviadas por Cassini. Richer y Meurisse habían viajado dos años antes al noreste de Norteamérica para medir las latitudes y las alturas de las mareas, y las expediciones científicas francesas seguirían a destinos como Senegal y Ecuador.

Pero fue el viaje a Cayena el que recogió los datos clave que, unidos a la destreza matemática de Cassini, produjeron la primera medición precisa de la enorme distancia entre la Tierra y el Sol.

El 11 de enero de 1667, cinco años antes de la misión a la Guayana Francesa, el astrónomo Adrien Auzout se encontraba en la sala de reuniones de la suntuosa Bibliothèque du Roi de París. Ante una pequeña asamblea de hombres con largas y gruesas pelucas, expuso un audaz programa de investigación científica.

"Justo en el momento en que se concibe la Academia, ya se está pensando en expediciones astronómicas", afirma Nicholas Dew, historiador de la Universidad McGill (en Montreal, Canadá). "Auzout fue el planificador de esto... [Tuvo] la visión de utilizar las redes comerciales coloniales para enviar observadores a puntos de todo el globo para realizar observaciones en astronomía".

El plan de Auzout era amplio y visionario. Reconoció que ciertas cuestiones astronómicas, como las distancias a los planetas y al sol, requerirían tomar observaciones simultáneamente en dos lugares diferentes, como París y un lugar lejano. Auzout abogó por un viaje hasta Madagascar, donde se esperaba que la Compañía de las Indias Orientales estableciera sus operaciones, aprovechando que la proximidad al ecuador permitiese a los astrónomos realizar observaciones clave.

Mientras los hombres escuchaban, los sonidos y olores de una ciudad mísera y congestionada se colaban por las ventanas. A finales del siglo XVII, París era conocida por sus procesiones eclesiásticas, sus borracheras y su violencia armada. A las siete de la mañana, los funcionarios de la ciudad marchaban por las calles haciendo sonar grandes campanas para despertar a los residentes, ordenándoles que limpiaran la suciedad acumulada frente a sus casas bajo amenaza de multa.

La bulliciosa ciudad era un hervidero tanto de actividad intelectual como comercial, donde una población numerosa y acomodada se mezclaba libremente con los miembros de una comunidad científica con visión de futuro. Muchos de los fabricantes de instrumentos científicos más cualificados se encontraban entonces en París, y en las afueras de la ciudad se estaba iniciando la construcción de un nuevo e importante observatorio astronómico.

Dos años después del discurso de Auzout, en abril de 1669, Cassini llegó a París. Había sido invitado personalmente por el rey Luis XIV y se convertiría rápidamente en una de las figuras ilustres más modestas de la Academia.

"Cassini tenía 44 años cuando partió hacia París, soltero y con un carruaje lleno de instrumentos astronómicos", explica Bernardi.

Mientras la Academia seguía preparando una expedición astronómica al ecuador, los científicos cambiaron su objetivo de Madagascar a Cayena. Este asentamiento francés se encontraba a menor distancia, y la Academia tuvo que actuar con rapidez para captar un acontecimiento digno de mención: En el otoño de 1672, Marte y la Tierra estarían en su punto más cercano en 15 años.

La gente hace fotos de un eclipse solar anular en Jabal Arba, Arabia Saudí en diciembre de 2019.

Fotografía de Hamad I Mohammed, Reuters, Redux

Cassini se dio cuenta de que las observaciones precisas de Marte durante ese tiempo podían utilizarse para calcular el paralaje del planeta, es decir, la medida de la diferencia de posición aparente de Marte visto desde los dos lugares de observación. Esta medida clave podría utilizarse entonces para calcular la distancia de la Tierra al Sol, haciendo de la aproximación a Marte una oportunidad que no debía desaprovecharse.

Richer y Meurisse pasaron varios días y noches trabajando junto a Cassini para preparar las observaciones conjuntas que tendrían que realizar a miles de kilómetros de distancia. Los dos aprendices sabían que se embarcaban en un viaje peligroso.

"La gente a la que se enviaba en esos barcos era toda de en un estrato social inferior", explica Dew; "Los viajes de larga distancia eran peligrosos y aterradores y los hacen las personas de menor categoría y peor pagadas".

Tras viajar primero al puerto francés de La Rochelle, en el golfo de Vizcaya, Richer y Meurisse pasaron tres meses probando y calibrando metódicamente sus instrumentos, entre ellos un octante, un cuadrante, varios telescopios de diversos tamaños y unos cuantos relojes de péndulo.

El 8 de febrero de 1672 zarparon hacia Cayena en un barco mercante, probablemente un barco negrero vacío que se dirigía a Senegal. Una noche de travesía, Richer observó detenidamente desde la cubierta un cometa con dos colas brillantes que surcaban el cielo negro como la tinta.

Cassini había encomendado a Richer varios objetivos: debía medir la posición de las estrellas australes, la altura de las mareas y la duración del crepúsculo. También debía observar las lunas de Júpiter y tomar notas detalladas de los movimientos de Venus, Marte y Mercurio. Además, Meurisse y él debían efectuar mediciones barométricas y vigilar la flora y la fauna.

La pareja llegó a Cayena el 22 de abril de 1672.

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Conflictos en el Nuevo Mundo

Fert aurum industris: El trabajo trae riqueza. Quienquiera que acuñara el lema oficial de Cayena debía de tener un sentido del humor sombrío.

El pequeño y desolado asentamiento no podía ser una visión alentadora para Richer y Meurisse. Visitada sólo por dos o tres barcos al año, la "isla" de Cayena estaba separada del resto de Guayana por el estrecho estuario de Mahury de 17 kilómetros, a un lado, y el esbelto río Cayena, al otro.

Al bajar del barco, la pareja pudo darse cuenta de que habían elegido la época más desagradable del año para llegar. En el Amazonas, finales de abril es casi el apogeo de la estación de los monzones, opresivamente húmeda y repleta de mosquitos. La lluvia caía sobre ellos sin piedad, inundando el río pero sin aliviar el calor sofocante.

En el centro del asentamiento se alzaba el fuerte Cépérou, una estructura sombría y solitaria, reconstruida en piedra a partir de madera tras el último ataque de la población indígena, lo que significaba la determinación de los colonos franceses de quedarse. A poca distancia del fuerte estaba el King's Store, un almacén general que servía al asentamiento y que no solía tener mucho en las estanterías.

También había una modesta iglesia jesuita y una casa de misión. Un relato de 1685, recogido en la obra de Catherine Losier Supplying Cayenne Under the Old Regime: Archeology and History of Commercial Networks [El abastecimiento de Cayena bajo el Antiguo Régimen: Arqueología e Historia de las Redes Comerciales], de Catherine Losier, la describe como una vivienda ocupada por cuatro padres y un hermano, junto con 82 africanos esclavizados (32 hombres, 23 mujeres y 27 niños) para trabajar las cosechas de los jesuitas y cuidar de su ganado. Los africanos esclavizados constituían aproximadamente el 85% del asentamiento.

Y luego estaban los kalina. Este pueblo indígena, también llamado galibi, llevaba viviendo en la región de Cayena más de 2000 años antes de la llegada de los europeos. Como escribiría un colono, Paul Boyer, tras una visita alrededor de 1654: "Los galibi sólo pensaban en cómo librarse de los franceses".

Las interacciones anteriores entre ambos grupos habían sido problemáticas. Menos de 30 años antes de la llegada de Richer, en 1644, el oficial francés Charles Poncet de Brétigny llegó a Cayena con unos cientos de hombres. Utilizó una marca de hierro para el ganado con su nombre en los kalina que le disgustaban, intentó obligarles a vestirse y secuestró a mujeres indígenas, confinándolas en sus aposentos. Al cabo de un año, un miembro de la tribu hundió un hacha en el cráneo de Bretigny, lo que inicio una emboscada bañada en sangre que sólo dejó con vida a un puñado de franceses en un asentamiento que había quedado reducido a cenizas.

Los franceses no sólo tenían que preocuparse por Kalina. Los holandeses lograron capturar la colonia una década después del gobierno de Bretigny, sólo para ser expulsados por tropas francesas frescas en un ataque sorpresa. Los colonos franceses fueron expulsados por los británicos en 1667, que recuperaron el control de la colonia un año más tarde, sólo cuatro años antes de la llegada de Richer.

Para Luis XIV, la Guayana constituía una posición estratégica para que Francia se afianzara en el continente sudamericano. Pero había otra razón por la que las naciones de Europa se sentían atraídas por la región, a menudo divulgada en un susurro: El Dorado. Los europeos que luchaban por el control de Cayena creían que la legendaria ciudad de oro estaba escondida en algún lugar de Guayana, y quien controlara Cayena tendría una ruta directa a las riquezas.

Sin embargo, Richer y Meurisse se habían embarcado en la búsqueda de un tesoro científico.

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Astronomía de ultramar

Lejos del asentamiento, al otro lado del delgado y estrecho río que daba nombre a Cayena, se encontraba el resto de Guayana: una densa selva tropical primigenia, con plantas y animales que no se encontraban en ningún otro lugar del mundo. El entorno era tan extraño para Richer y Meurisse, tan diferente de las calles adoquinadas de París, que resulta difícil imaginar qué animales les llamaron primero la atención: ¿los osos hormigueros, las iguanas o los monos araña? ¿Les asombraron los jaguares moteados o los loros verdes?

Los archivos de la Academia indican que Richer y Meurisse tomaron notas detalladas sobre la flora y la fauna, pero casi todas se han perdido con el tiempo. En una ocasión, Richer se encontró cara a cara con una anguila eléctrica, y más tarde escribió que un "simple toque con un dedo o con la punta de un palo, adormece tanto el brazo y la parte del cuerpo más cercana que uno permanece unos 15 minutos sin poder moverse".

Nada más llegar, Richer empezó a explorar la selva en busca del mejor lugar para construir un observatorio. Al cabo de un par de semanas encontraron un lugar, reclutaron a trabajadores indígenas y construyeron una estructura de ramas, corteza de árbol y hojas de palmera, con un gran agujero en el techo para colocar los telescopios.

Antes de mediados de mayo, el observatorio estaba terminado. La primera observación de Richer tuvo lugar el 14 de mayo, cuando calculó la altura de la Estrella Polar. Fue un comienzo prometedor para lo que sería una misión muy difícil.

La lluvia era incesante, y Richer escribió a Cassini que no había podido realizar observaciones durante varios días seguidos debido a las inclemencias del tiempo. "Casi no ha pasado un día sin llover desde nuestra llegada".

En un momento dado, se introdujeron tantas hormigas en los relojes de péndulo de los científicos que los insectos atascaron la delicada maquinaria de engranajes y ruedas, provocando que al menos uno se detuviera por completo.

Richer y Meurisse dependían en gran medida de las provisiones de la metrópoli, a pesar de que había alimentos locales en forma de caza, pescado y plantas comestibles como plátanos, aguacates y mangos. Los dos franceses preferían comer alimentos conocidos, como paquetes de carne curada, harina, vino de Burdeos, café y queso, provisiones que rara vez reponían los barcos de paso.

El envío de alimentos a las colonias era un problema constante, afirma Dew. "Los europeos quieren comer lo que están acostumbrados a comer. . . piensan: 'tenemos que tener pan, tenemos que tener vino".

La lentitud del correo y la escasez de barcos en tránsito hacían que Richer y Meurisse tuvieran que valerse por sí mismos.

El cielo se despeja

Finalmente, en octubre de 1672, la estación de las lluvias cesó, justo a tiempo para observar Marte. Richer midió el planeta y las estrellas cercanas durante varias semanas.

Al otro lado del Atlántico, a 7000 kilómetros de distancia, Cassini y el astrónomo danés Ole Rømer también realizaron mediciones a las horas acordadas, asomados a la ventana del Observatorio de París.

Mientras tanto, en Inglaterra, el astrónomo John Flamsteed, de la Royal Society, también medía el paralaje de Marte para determinar la distancia al Sol, observando Marte una vez a primera hora de la tarde, esperando varias horas a que la Tierra girara y volviendo a medir. Su cálculo final se aproximaría, pero no sería tan preciso como el de Cassini.

En la primavera de 1673, Meurisse murió, posiblemente de fiebre amarilla, malaria, neumonía o incluso desnutrición severa. "Cuando la gente abandonaba las costas europeas para cruzar el océano, asumía que podía morir", afirma Dew; "estaría bien saber más sobre la muerte de Meurisse, pero no es raro que la documentación sea tan escasa".

Richer, ahora solo, se sentía demasiado enfermo para continuar. Buscó especímenes para llevar a la Academia, capturó un cocodrilo vivo y lo encadenó en la bodega del barco. Abatido por la enfermedad, embarcó con el borrador del informe de su misión y partió de Cayena el 25 de mayo de 1673. En el largo viaje de regreso, el cocodrilo murió de inanición, pero Richer se recuperó.

En 1679 se publicó el informe oficial de la misión de Richer, Observations astronomiques et physiques faites en l'isle de Caienne [Observaciones astronómicas y físicas hechas en la isla de Cayena]. Ayudado por los datos de Richer, Cassini pudo finalmente hacer sus cálculos, anunciando en una publicación de 1684 que nuestro Sol, que parecía tan cercano, estaba en realidad a 140 millones de kilómetros, sorprendentemente cerca de la distancia real de unos 150 millones de kilómetros.

La noticia de la expedición y la revelación de la inmensidad del Sistema Solar se difundieron rápidamente, en gran parte gracias a los escritos populares de Bernard le Bovier de Fontenelle, que escribió sobre ciencia con un estilo novelesco único. Por primera vez, la astronomía se convirtió en un tema de mesa.

La determinación de la distancia al Sol no fue el único legado que dejó la expedición de Richer a Cayena. Durante su estancia en Sudamérica, el astrónomo también midió la longitud de un péndulo y comparó los resultados con sus relojes calibrados con precisión. Algo no encajaba. El péndulo parecía producir un segundo más corto en Cayena que en París.

Aunque Richer no se dio cuenta en aquel momento, esto se debía al hecho de que hay algo menos de gravedad cerca del ecuador, donde la Tierra se abomba al girar, lo que hace que el péndulo mida un segundo más corto. Isaac Newton descifraría la razón unos 15 años más tarde, utilizando las mediciones de Richer como prueba de sus nuevas teorías sobre la gravedad.

"Piense, Milord", escribió Voltaire en una carta a su amigo lord Hervey en 1740; "sin el viaje y los experimentos de los enviados por Luis XIV a Cayena en 1672... jamás Newton habría hecho sus descubrimientos sobre la atracción".

Bernardi cree que el éxito del viaje se debió al enfoque moderno de Cassini. "En su momento, fue una innovación total", afirma; "Cassini fue el primero en comprender que un plan regular de observación, en colaboración con muchos otros colegas, permitiría abordar problemas más difíciles y lograr resultados importantes, como hace hoy la gran ciencia".

Al igual que el buque mercante que le llevó a casa se alejó de las verdes costas de la Guayana Francesa, Richer se deslizaría hacia una relativa oscuridad, ya que el cálculo exacto de la distancia Tierra-Sol se convirtió casi exclusivamente en un triunfo de Cassini. Una vez a salvo en Francia, Richer abandonó la academia y aceptó un puesto como ayudante de ingeniero militar.

Cuando el barco de Richer zarpó estaba, una vez más, en plena temporada de monzones. El calor habría sido incesante y el río estaría a punto de desbordarse: la lluvia implacable azotaba la tierra que dejaba atrás.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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