Extracto del capítulo 3 - Medir el Tiempo

La reforma juliana

En el año 46 AC Julio César reorganizó el calendario romano por consejo del astrónomo Sosígenes de Alejandría y fijó la duración del año en 365 días y un cuarto de día. El calendario egipcio, bien conocido por Sosígenes, se extendía por 365 días, aproximándose así a la duración real de un año (365,242199 días). Pero no tomaba en cuenta los decimales, lo que generaba una diferencia de 0,242199 día todos los años, o sea, 0,968796 día, casi un día completo cada cuatro años. Julio César incluyó ese día cada cuatro años.

Él estableció la duración de los meses alternadamente en 31 y 30 días, con excepción de februarius que —en los años ordinarios— tenía 29 días. Un año cada cuatro se agregaba un día a februarius, intercalado entre el 23 y el 24, y el mes tenía entonces 30 días. El nombre de los días del calendario romano era determinado en función del número de días, separándolos de la próxima fecha de referencia (las calendas, las nonas y los idus). Así, el 24 de febrero era el ante diem sextum Kalendas Martias, y para designar un día intercalado se utilizaba el prefijo ’’bis’’, o sea, ante diem bis sextum Kalendas Martias.
De bis sextum nació bisiesto, que designa esos años particulares. Veamos el esquema de abajo :

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Extracto del Capítulo 4 - Medir la Tierra

Las redes de triangulación para la medición de los arcos de meridiano

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A partir del método de Snell, Picard llegó a medir la distancia correspondiente a un grado de latitud a lo largo del meridiano de París. Utilizó un encadenamiento de trece triángulos entre Malvoisine, cerca de Paris, y el campanario de Sourdon, localidad próxima a Amiens. El punto de partida de la red de triángulos era una base medida en el suelo, completada midiendo los ángulos desde puntos visibles los unos a partir de los otros, que él situó sobre torres, campanarios y otros lugares en altura.

Las medidas de Picard fueron las primeras en asociar telescopios a los cuadrantes. El astrónomo inventó incluso sus propios instrumentos de medición, que fueron utilizados en la navegación y la astronomía para obtener las alturas de los ángulos y sirvieron para afinar las latitudes. Consistían en un cuarto de círculo, cuyo limbo está dividido en 90 grados. Tienen un plomo suspendido en sus centros y están armados con pínulas (después se colocó lentes) para observar. Picard disponía de cuartos-de-círculo móviles equipados con lentes y de un micrómetro del astrónomo francés Adrien Auzout, que le aseguraba una precisión de algunos segundos de grado. El micrómetro utiliza el principio del tornillo para transformar las distancias muy pequeñas para poder ser medidas directamente, y muy grandes en rotación para que puedan ser leídas sobre una escala. Su medición debía tomar en cuenta los desniveles entre los diferentes puntos de observación, así como sus relaciones con el plano de referencia. Él logró obtener una nivelación con una precisión del orden de 1 cm por kilómetro.

Picard se propuso buscar el número de toises (unidad de longitud que el utilizaba) sobre una línea recta entre Malvoisine y Sourdon, así como la separación en latitud sobre la circunferencia del meridiano. En efecto, se trataba de una medición geodésica, en toises, y de una medición astronómica, en grados, minutos y segundos.

Él midió con cuidado una distancia de 5 663 toises entre Villejuif y Juvisy-sur-Orge, pueblos unidos por un camino pavimentado en línea recta, y dedujo el resto gracias a la triangulación. Eligió como patrón de medida la toise del Châtelet —llamada también ’’toise de París’’— a la cual se le atribuirá más tarde, a finales del siglo XVIII, una longitud de 1 949 m. Para un grado de un arco de meridiano, encontró un valor de 57 060 toises.

El trabajo del científico Jean Picard, gracias a las mejorías hechas a sus instrumentos y a su precisión, es la primera medición razonable del radio terrestre. Sus mediciones darían un resultado de 110,46 km para un grado de latitud, o sea un radio terrestre de 6 328,9 km : el radio ecuatorial es estimado actualmente en 6 378,1 km ; el radio polar en 6 356,8 km ; y el radio promedio en 6 371 km. Isaac Newton utilizó los datos de Picard para afinar su ley de la gravitación universal.

Cinco triángulos de la red de Picard.

Jean Picard (1620-1682)

El astrónomo francés Jean Picard, formado en el colegio jesuita de La Flèche, trabajó con Pierre Gassendi, profesor de matemáticas en el Colegio Real de París (el actual Collège de France). A la muerte de Gassendi, en 1655, él pasó a ser profesor de astronomía en el Colegio Real e integró la Academia Real de Ciencias en 1666, al día siguiente de su fundación. Él concibió el micrómetro para medir el diámetro de los objetos celestes (Sol, Luna y planetas). En 1667, agregó una mira telescópica al cuarto-de-círculo, haciéndolo más funcional para las observaciones. Mejoró considerablemente la precisión de las mediciones de la Tierra utilizando el método de triangulación de Snell, y aplicó procedimientos científicos a la elaboración de mapas. En 1671, en el observatorio de Uraniborg, vio con el astrónomo danés Ole Rømer cerca de 140 eclipses de Io, el satélite de Júpiter. A partir de los datos que recogieron juntos, Rømer logró efectuar una primera medición de la velocidad de la luz.

Sommaire du livre

Para profundizar más

• Géométrie, mesurer la terre, mesurer la Terre ? (piste verte).

• Calendriers et fractions continues (piste bleue).

• Un homme à la mesure du mètre - I (piste verte).

• Un homme à la mesure du mètre - II (piste verte).