Luis Alonso

EL REAL OBSERVATORIO DE GREENWICH S

i ya hablamos de la historia de otro Real Observatorio, el de Madrid (Neomenia 23 y 24), creo que es justo realizar una pequeña crónica de este otro Observatorio Real. Su construcción fue encargada por Carlos II de Inglaterra en el más antiguo de los parques reales ingleses, Greenwich Park, iniciándose las obras el 10 de agosto de 1675 bajo la supervisión de Sir Christopher Wren. El edificio constaba de tres pisos; los dos primeros se destinaron como hogar del astrónomo real y su familia mientras que en la planta superior se levantó el Salón de las Estrellas o Salón Octogonal desde donde se realizarían las observaciones celestes. Se edificó sobre los cimientos de una torre construida por Humphrey de Gloucester hermano de Enrique V con ladrillos y otros materiales de los restos del muro, curiosamente de otra torre, la de Londres. Muy cerca del Observatorio se había ya construido la Queen’s House o Residencia Real que fue encargada por Jacobo I en 1616 como residencia de verano para su esposa Ana de Dinamarca. La idea inicial era, usando las observaciones astronómicas, mejorar la navegación encontrando la longitud geográfica (este-oeste) de los barcos en el mar. A finales de 1675 se colocó el primer telescopio en la Sala Octogonal además de diversos relojes de péndulo que sirvieron para comprobar el movimiento de rotación de la Tierra. En esta sala fue donde John Flamsteed desarrolló su formula de “Ecuación 38

Neomenia

del Tiempo” que seria usada en numerosos observatorios del mundo hasta que en 1930 se inventó el mecanismo del cristal de cuarzo. John Flamsteed (1646-1719) nació en el seno de una familia acomodada. A los catorce años una afección reumática crónica llevó a su padre a tomar la decisión de no enviarle a la universidad. Entre 1662 y 1669 estudió astronomía por su cuenta y sin ayuda de profesores, pero siempre en contra de la voluntad paterna. Gracias a sus numerosas observaciones y su relación con Henry Oldenburg y John Collins, estos le proporcionan un encuentro con Jonas Moore, el cual persuadió a Carlos II para que el Jesús College de Cambridge le concediese el graduado en 1674. El 4 de marzo de 1675 Flamsteed fue nombrado primer astrónomo real de Greenwich. Con su propio dinero adquiere dos telescopios y comienza a observar en 1676 siendo elegido en 1677 como socio de la Royal Society. Excepcional observador y gran perfeccionista, era un hombre complejo y de difícil trato que pasó gran parte de su vida con un extraño resentimiento hacia Edmond Halley, probablemente por celos. Esta relación que debía haber sido de cooperación se tornó en desconf ianza mutua, llegando a su término más alto cuando Halley pretendió publicar sus observaciones. Flamsteed se negaba a ello; no quería verlas publicadas hasta que estuviesen acabadas, pero el interés de Isaac Newton y Edmond Halley (que necesitaban esas observaciones) doblegaron la voluntad de Flamsteed.

A través de la Royal Society se promovió su publicación inmediata y en 1704 el Príncipe Jorge de Dinamarca corrió con el gasto de la misma, publicándose así las observaciones incompletas de Flamsteed editadas por Halley finalmente en 1712. Se imprimieron 400 ejemplares, pero Flamsteed compra y quema todos los que puede, unos 300 aproximadamente. La esposa de Flamsteed publica póstumamente en 1725 el catalogo de estrellas de su marido en tres volúmenes, unas 3.000 estrellas del hemisferio norte casi todas observadas y anotadas desde Greenwich, en donde quedaban reflejadas sus posiciones con más precisión que en cualquier atlas celeste anterior. C u a r to t r i m e s t r e 2 0 0 9

Sin duda resultó un sarcasmo que su mayor adversario le sucediese en el cargo como segundo astrónomo real. Flamsteed fue el primero en usar sistemáticamente un reloj para determinar la ascensión recta; utilizó principalmente un círculo mural de 210 cm de radio (progenitor del moderno círculo meridiano), con el que lograba la posición de las estrellas respecto a referencias como el ecuador y el punto de Aries. Como solo tenía un ayudante, tenía que transcribir la mayoría de sus observaciones, lo cual hace más meritorio el trabajo de este primer astrónomo de Greenwich. Edmund Halley (1656-1742) nació en Haggerston y ya aprovechó bien el tiempo antes de sustituir a Flamsteed en el cargo en 1720, a la edad de 64 años. En 1676 fue a la isla de Santa Helena para observar las estrellas del cielo austral, catalogo que publicó en 1679 en Londres con la posición de unas 341 estrellas. Debido a su amistad con Isaac Newton le ayuda a publicar, costeando la misma, su “Principia Matemática”. Miembro de la Royal Society y animado por la teoría gravitacional de Newton se propone calcular las orbitas de los cometas, anunciando como todos sabemos la llegada de uno de ellos en 1682, el mismo observado en 1531 y 1607. Investigó el magnetismo terrestre a bordo de un barco por las costas americanas y africanas y publicó su método para la determinación de la paralaje del Sol por medio del tránsito de Venus en 1716 e investigó sobre el movimiento propio de varias estrellas fijas. Comparando observaciones de antiguos catálogos, constató que tres de las estrellas más brillantes Sirio, Proción y Arturo habían variado su distancia angular respecto de la eclíptica. De esto dedujo que las estrellas no son fijas y que poseen movimientos propios. En Greenwich, Halley se concentró en las observaciones lunares, sobre todo entre los años 1722 y 1739. Dicho cargo lo ocupó hasta su muerte en 1742 siendo su sucesor James Bradley quien descubrió la aberración de la luz y cuyos estudios facilitaron que más tarde se determinara la N. º 2 9 ( 4 / 0 9 )

velocidad de la misma. Bradley, trató de detectar la paralaje estelar observando la estrella Gamma Draconis, que pasa casi por encima de la ciudad de Londres. Con la ayuda de su amigo Samuel Molyneux y con un telescopio de casi 8 metros de longitud que sujetaron a la chimenea de la casa de este, apuntaron a la estrella. En vez de ajustar el telescopio en los meses de diciembre y en junio como tenían pronosticado, el ajuste en los meses de marzo y septiembre adoptaba tal inclinación, que no podía ser causada por la paralaje. Bradley contó con la inexplicable comprensión de una tía suya que le permitió perforar tanto el suelo como el tejado de su vivienda para poder instalar un telescopio mayor y de mejores prestaciones. Pero los resultados fueron los mismos. Cuenta la leyenda que en un crucero por el Támesis, Bradley observó que al cambiar el rumbo la embarcación, la veleta del mástil alteró la dirección. Si la dirección del viento parecía cambiar según el rumbo adoptado, la luz de una estrella también podría sufrir cambios por el movimiento de la Tierra. Estas observaciones demostraban que la luz no es infinita y bautizó dicho efecto como “aberración”. Este fenómeno produce una variación aparente de la posición de las estrellas de unos 20,5 segundos de arco en el transcurso de un año. También descubrió que la Tierra tiembla ligeramente al no ser perfectamente esférica (nutación).

Aunque estos descubrimientos no eran los objetivos de Bradley en un principio, sirvieron decisivamente para el cálculo de la paralaje. Demostró que las paralajes de las estrellas no superaban un segundo de arco, pues de ser así lo hubiese detectado. De esto se desprendía que las estrellas se encontraban a más distancia de lo que se creía en aquella época. Estaremos de acuerdo que los primeros años de este Observatorio fueron dirigidos por eminentes f iguras en la historia de la astronomía. Pero un suceso acaecido durante la noche del 22 de octubre de 1707 dará pie al comienzo de parte de la historia de este Observatorio. Una flota británica que regresaba victoriosa desde Gibraltar tras las batallas contra los franceses en aguas mediterráneas, comete un error de calculo y su flota se estrella contra las islas Sorlingas, muriendo 2000 marinos y perdiendo cuatro de los cinco buques que regresaban. Este trágico acontecimiento fue la gota que colmo el vaso, que ya bastante lleno, obligó al Parlamento ingles en 1714 a ofrecer 20.000 libras para aquel hombre que fuese capaz de determinar la longitud en el mar sin errores. Un barco debe conocer su latitud y su longitud. La latitud es relativamente más fácil de obtener, ya sea por la duración del día, la altura del Sol o la posición de las estrellas; pero la longitud es otro tema. Para conocer la lon-

Neomenia

39

gitud en el mar debemos saber que hora es en el barco y al mismo tiempo que hora es en otro lugar de longitud conocida. Todos estaban de acuerdo en que partiendo de la base que la Tierra tiene 360º de circunferencia que completan una rotación completa en veinticuatro horas, cada hora equivale a 15º de rotación. Es decir, una hora de diferencia entre dos lugares equivale a 15º de diferencia en longitud (360:24=15). Parecía sencillo, pero en el siglo XVIII no existía ningún mecanismo eficaz al respecto. Los relojes de péndulo inventados en el siglo anterior, debido a los movimientos del barco o los cambios de temperatura y presión, se desajustaban lamentablemente atrasándose o adelantándose provocando en muchas ocasiones la desesperación de los navegantes aun contando con los mejores mapas o brújulas. Muchos fueron los que dieron su particular solución al problema; unos con la ayuda de la Luna y las estrellas (Cassini, Newton, Halley) y otros con las más estrafalarias ideas, ante la atónita mirada de reconocidos astrónomos (muchos de ellos de Greenwich) que formaban lo que se llamó “Consejo de la Longitud”. Pero seria John Harrison relojero de Lincolnshire quien daría la solución. Prescindió del péndulo en sus relojes, intentado que prácticamente no tuviese fricción, que no necesitasen lubricantes ni limpieza y que por

Flamsteed House y la bola roja. Foto Luis Alonso.

mucho que se moviese el barco su alteración fuese mínima. Entre 1730 y 1735 creó el H1 que funcionaba a base de cuerda, que evitaban que su funcionamiento dependiese de la dirección de la gravedad. Pesaba 34 kilos. Lo presentó al Consejo y un año después viajó con él en un viaje a Lisboa llevando la hora con bastante precisión. Entre 1737 y 1740 John Harrison realizó el H2, más grande y pesado, de aproximadamente 39 kilos. Tras 19 años de trabajo, hasta 1759 no creó el H3, de 27 kilos de peso y que incorporaba una tira bimetálica que compensaba cambios de temperatura además de un sistema antifricción en el

Castillo de Herstmonceux. Foto El Universo, (Sarpe)

40

Neomenia

rodamiento de las bolas. Paralelamente trabaja sobre el que sería el H4, de un tamaño de tan solo 13 cm y un peso que no llegaba a 2 kilos, lo cual lo hacia mucho más manejable. Pero la historia no acaba aquí. El hijo de Harrison viaja a América en 1762 con este último, llegando a Jamaica el 19 de enero de 1762 en donde comprobó un error de tan solo 5 segundos. Dos años después realizó un viaje a las islas Barbados, en donde el H4 tuvo un error de solamente 39 segundos teniendo en cuenta que el viaje duró 47 días. El resultado obtenido era excelente y muy superior al necesario para obtener el premio, pero el Consejo de la Longitud reacio a concederlo consideró que había sido fruto de la casualidad. A pesar de todo el Consejo le adelanta 10.000 libras, dejando el H4 en el Real Observatorio de Greenwich en manos del Astrónomo Real, quien defendía la teoría del cálculo de la longitud en base a las observaciones lunares. Tras numerosas travesías con más relojes, a John Harrison no le quedó más remedio que apelar al rey Jorge III quien lo probó personalmente; pero no seria hasta un año más tarde en 1773 cuando el Parlamento Británico le concedía el dinero que le faltaba por cobrar reconociéndolo como la persona que había resuelto el dilema de conocer la longitud. Como reconocimiento a este hombre, en el Observatorio de Greenwich tiene una galería C u a r to t r i m e s t r e 2 0 0 9

con su nombre en donde podemos observar todos los aparatos y relojes que diseñó. Fallece tres años después en su casa en 1776 a los 84 años de edad. A James Bradley le sucede en el cargo Nathaniel Bliss, pero fallece dos años después de ocupar el cargo, siendo nombrado Neville Maskelyne (1732-1811). Este, relativamente rico, ordenó que las observaciones fueran propiedad del Observatorio y tomó medidas para que se publicaran anualmente. Había estado en la isla de Santa Elena en 1761 y en el viaje de vuelta se dio cuenta de las dificultades que tenían los barcos para calcular su posición en el mar. Publicó poco después “La guía de los Navegantes Ingleses” (The British Mariners Guide), en donde explicaba como encontrar la longitud por medio del método de distancias lunares. Este método fue superado por el cronometro marino como ya hemos visto antes. Se comenzaron las observaciones solares, lunares, planetarias y de estrellas de forma sistemática, publicando anualmente los resultados. La invención del cronómetro y el sextante aumentó la necesidad de datos astronómicos fiables, por lo que Maskelyne preparó la publicación del “Nautical Almanac”, cuya primera publicación se inició en 1767 y siguió publicándose hasta el pasado siglo XX. Aunque trabajó esencialmente bajo la rutina del laboratorio, MasN. º 2 9 ( 4 / 0 9 )

kelyne realizó un experimento singular cuyo fin consistía en pesar la Tierra y calcular la densidad media de la misma. Midió la desviación de un hilo de plomo cerca de algunas montañas de Escocia, lo cual le llevó a obtener una densidad media de la Tierra de 4,5 gr/cm3. Hoy el valor aceptado es de unos 5,5 gr/cm3. D e s d e 1 7 5 0 e l O b s e r va t o r i o comienza la publicación de sus Observaciones Astronómicas que desde 1838 fueron de publicación anual. Cuando el tiempo lo permitía se realizaban fotografías del Sol a diario, guardándose un registro fotográfico desde 1873. John Pond (1767-1836), astrónomo aficionado, sustituyó a Maskelyne en el cargo de dirección del Observatorio. Bajo su mandato se adquirió el primer telescopio ecuatorial y en 1833 inauguró el servicio de señales horarias instalando una gran bola roja de 1,7 metros de diámetro que se dejaba caer todos los días desde la parte de arriba de un asta que estaba situada sobre el tejado del palacio Wren. La bola roja situada en la parte superior del edificio principal (Flamsteed House) que marca el tiempo, baja a la una del mediodía con el fin de indicar la hora a los barcos del Támesis. En la actualidad, cada día a las 12:55 h, la bola comienza a elevarse por el mástil para a las 13:00 h caer de nuevo a su posición original. Esta tradición no solo servia de utilidad a los barcos del Támesis, también era aprovechada por los habitantes de Londres. Hay que tener en cuenta que solo los habitantes más ricos podían permitirse el lujo de comprar un reloj y que la mayoría se basaba en las observaciones del Sol para calcular la hora. Si visitamos Greenwich con la intención (entre otras), de ver subir y bajar la famosa bola roja, saber que esta no funciona si el día amanece con demasiado viento. Con la jubilación de Pond en 1835, concluye la primera fase de la historia del Observatorio que desde su fundación, el control pasaba por el Consejo de Materiales (Board of Ordnance) pero en 1818 este pasa al Almirantazgo, hasta que en 1956 estas responsa-

bilidades fueron asumidas por el Consejo para la Investigación de las Ciencias y de la Ingeniería. Entre 1846 y 1851 William Lassell, siendo sir George Biddell Airy director (1801-1892), descubrió los débiles satélites de Neptuno y Urano utilizando un telescopio reflector de 61 cm y fueron observados ocho de los satélites de Júpiter. Las investigaciones de Airy se extendieron a todos los campos de la física, tanto teóricos como experimentales. A los empleados que realizaban las observaciones no se les obligaba a trabajar durante 24 horas seguidas, ni a los que hacían los cálculos a estar sentados delante de la escribanía durante 12 horas al día como en tiempos pasados; pero Airy impuso una disciplina férrea a todos aquellos que dependían de él. Cuando fue nombrado director el trabajo en el observatorio se limitaba a la astronomía meridiana y al cálculo cronométrico. Esto cambió. No solo se mejoraron estos trabajos, sino que además se comenzaron otros programas de observación con el único fin de aumentar los conocimientos sobre la naturaleza y dimensiones del Universo. Fue un buen investigador, pero también un fantástico mecánico. Inventó el tubo cenital de reflexión y la mayoría de los instrumentos con los que enriqueció el Observatorio, los proyectó él hasta el mínimo detalle. El reloj estándar que funcionó en el Observatorio durante más de 50 años lo proyectó él. En 1852 se sincronizaron con éste las distintas bolas horarias de numerosos puertos ingleses y los ferrocarriles aceptaron el llamado “tiempo de Greenwich” en toda

El autor de este articulo en el mismo meridiano cero.

Neomenia

41

la red del Reino Unido en 1865; extendiéndose esto a las oficinas de correos y estableciéndose un horario legal en todo el país con las grandes ventajas y beneficios que aquello suponía. William M. Christie (1845-1922), asistente jefe desde 1870, sucedió a Airy en 1881. Procedente de una eminente familia de científicos, durante su dirección se instalaron nuevos telescopios y se aprovecharon las nuevas técnicas fotográficas. Nació la Unión Astronómica Internacional y en 1887 se comenzó en Paris la Carte du Ciel, asignándosele a Greenwich la región centrada en el polo norte. Se instala para este trabajo un refractor de 33 cm de abertura de la casa Grubb. En 1892, la misma casa, instala otro de 65 cm para la determinación fotográfica para la paralaje y de los movimientos propios. Se adquiere otro refractor de 70 cm de abertura y 8,4 metros de focal y un reflector de 75 cm para estudios espectroscópicos. Durante el siglo XIX, el desarrollo de la fotografía y la espectrografía dieron paso a la astrofísica y al estudio del Sol, la Luna y las estrellas. En 1899 se completó la habitación del Pabellón de Azimuth de Christie y el Observatorio Magnético. En 1932 se instalarían dos nuevos telescopios. Frank W. Dyson (1868-1939), sucedió a Christie en 1910. Trabajó como asistente durante once años, aportando numerosas innovaciones a los instrumentos y a los edificios. Durante la Primera Guerra Mundial, 42

Neomenia

cuando por falta de personal el Observatorio se vio obligado a mantener solo los servicios esenciales, Dyson ideó en colaboración con Eddington, un ingenioso experimento que tuvo un éxito espectacular. Con ocasión del eclipse de Sol del 29 de mayo de 1919, dos grupos de astrónomos fueron a la franja de totalidad. Uno, a la isla del Príncipe, el otro a Brasil. Los resultados conjuntos confirmaron que los rayos luminosos se desvían debido a la gravedad, en una cantidad igual a la que predice la teoría general de la relatividad publicada por Einstein en 1916. Pero volvamos ligeramente atrás en el tiempo. En 1884 se reúnen en Washington 41 delegados de 25 naciones con el objetivo de elegir un meridiano principal, el cero de la longitud geográfica, y así establecer una base

respecto a los husos horarios a nivel mundial. Se acordó que esta longitud 0º fuese Greenwich. Así pues, este meridiano pasó a ser ese semicírculo imaginario que une los polos y pasa por este antiguo observatorio. Como el día tiene 24 horas, la Tierra se divide en 24 husos horarios, cada uno de los cuales contiene 15 grados de longitud. Esta conferencia internacional auspiciada por el presidente de los Estados Unidos, pretendía conseguir varios acuerdos como el adoptar un único meridiano que remplazase a los muchos existentes y que las longitudes tanto al este como al oeste se considerasen hasta los 180º desde este meridiano inicial. Todo esto se aprobó con 22 votos a favor, uno en contra y una abstención, aunque el motivo que impulsó la decisión de dicha elección bien pudo ser que gran parte del comercio mundial dependiese de las cartas marítimas que se usaban en Greenwich. En 1933 Sir Harold Spencer Jones siendo director del Observatorio de El Cabo (Sudáfrica), es llamado para sustituir a Dyson, siendo el ultimo astrónomo real tradicional. Recibió dos medallas de oro (Royal Society y Royal Astronomical Society), por obtener el valor más preciso de la unidad astronómica en aquel momento, estudiando durante diez años los datos de más de 3.000 placas astrométricas. Pero llegado la mitad del siglo XX, las condiciones de visibilidad empeoran notablemente. Las luces de Lon-

C u a r to t r i m e s t r e 2 0 0 9

dres y su contaminación hicieron que el Observatorio se traslade al Castillo de Herstmonceux en el condado de Sussex en 1948, aunque su mayor actividad se produjo en la década de los cincuenta. Desde 1957 las funciones oficiales fueron transferidas a la Universidad de Cambridge hasta que en 1998, con el cierre de esta, el viejo Observatorio recupera su tradición y se convierte en museo. En 1997 es nombrado patrimonio cultural de la humanidad por motivos obvios, pero en mayo del año 2004 un nuevo proyecto llamado “Tiempo y espacio” ve la luz en el mismo mes del año 2007. Pero demos ahora un paseo virtual de todo aquello que podemos disfrutar (y que yo disfruté) si acudimos a visitar este Real Observatorio en la actualidad. Paseemos por este parque de más de 70 hectáreas y visitemos, porque no, el Museo Marítimo Nacional, el Real Colegio Naval y la Queen’s House todo ello rodeado en un enclave de singular belleza. Subamos la empinada cuesta que nos lleva al Observatorio y una vez arriba en la entrada principal pidamos que nos hagan una foto junto al reloj Shepherd instalado en 1852. Entremos a su museo lleno de numerosos instrumentos recuperados y los relojes de Harrison, dando un salto por los orígenes del pasado; pasado que continua en la Casa Flamsteed en donde encontrareN. º 2 9 ( 4 / 0 9 )

mos una maravillosa y completa colección de relojes de péndulo y multitud de objetos relacionados con la astronomía y la navegación. Observemos por uno de los telescopios situado en una de las salas y llevémonos una divertida sorpresa. Nuestra mirada se perderá entre sus numerosas colecciones de armas, monedas y cuadros, sin olvidar sus mapas, cartas y antiguos telescopios. También podemos admirar dos telescopios Thompson de 30 y 26 pulgadas, un telescopio reflector de 2.50 metros de diámetro, además del famoso Círculo de culminación de 1852 cuyo eje óptico define el meridiano de Greenwich. En el proyecto de remodelación que dio comienzo en el año 2004 se han invertido más de 24 millones de euros y tendrá como recompensa más de un millón de visitantes al año. Para Paul Martin, astrónomo que ha trabajado en el proyecto, las nuevas galerías pretenden motivar a los jóvenes a la ciencia y conseguir un lugar aun más emocionante para ser visitado, añade Roy Clarke, director del Museo Marítimo Nacional de Londres institución responsable del observatorio. Con una inclinación de 51º 28’, la latitud exacta a la que se encuentra Greenwich, el Planetario Peter Harrison ofrece un interesante contraste moderno frente a los tradicionales edificios ingleses. Un cono de bronce formado por numerosas placas pero fundidas y unidas para que parezcan una sola pieza, se han puesto sobre una estructura de hormigón de más de 250 mm de espesor para evitar la penetración del sonido. En el interior, unos 120 espectadores por sesión, podrán disfrutar de un espectáculo audiovisual único gracias a un proyector digital láser que les transportará hasta los confines del universo. Caminemos hasta la cúpula en donde esta instalado el telescopio de 28 pulgadas, el séptimo más grande del mundo de su tipo. Dicho telescopio fue utilizado hasta 1960 en la investigación de estrellas dobles, pero ahora el renovado telescopio es parte fundamental de los programas educativos del Real Observatorio. Se le ha dotado de numerosos avances tecnológicos y de una cúpula en forma de

cebolla fabricada con hierro remachado, cubierta con papel maché y que puede ser disfr utada numerosas noches para la observación del firmamento. Sobre una montura ecuatorial, esta lente de 28 pulgadas cuyo tubo tiene más de 8 pies de largo que el anterior (tiene forma redondeada pero el centro de cada extremo es rectangular), de equilibrio perfecto puede ser trasladado fácilmente y moverse con precisión en cualquier posición. Descendamos esta pequeña colina en dirección al pueblo en donde nos esperan anclados en el río los veleros Cutty Sark y Gipsy Moth IV(al primero lo están restaurando tras el incendio que sufrió recientemente), para navegar con ellos como lo hizo sir Francis Chichester alrededor del mundo, bajo el manto de estrellas que cubren el cielo de este imponente Real Observatorio de Greenwich.

Bibliografía: - Enciclopedia libre Universal - Enciclopedia Encarta - Observatorio Real de Greenwich. Gloria Valek. - Wikipedia - Diversos artículos periodísticos - Espacio Profundo. Real Observatorio de Greenwich. - John Flamsteed. Francisco Pulido Pastor. - National Maritime Museum. Royal Observatory Greenwich. - Enciclopedia Sarpe de la Astronomía. - Astronomy Centre and Peter Harrison Planetarium. - La medida del Universo. Kitty Ferguson.

Neomenia

43