Retrato de Giovanni Cassini. Extraído de https://commons.wikimedia.org/

Giovanni Domenico Cassini (08 junio 1625 – 14 septiembre 1712) Cassini I.

Jacques Cassini (18 febrero 1677 – 16 abril 1756) Cassini II.

Cesar-Francois Cassini de Thury (17 junio 1714 – 04 septiembre 1784) Cassini III.

Jean-Dominique Cassini (30 junio 1748 – 18 octubre 1845) Cassini IV.

Por David Oviedo.

Asociación Larense de Astronomía, ALDA.

La familia Cassini se trata de un caso extraordinario y muy singular en la historia de la Ciencia, solo comparable a la dinastía de matemáticos Bernoulli (quienes aportaron alrededor de una docena de notables matemáticos, a lo largo de tres generaciones). Los Cassini aportarían cuatro influyentes astrónomos, que prácticamente heredarían durante cuatro generaciones la conducción del Observatorio de París, moldeando durante un siglo el desarrollo de la Astronomía en Francia.

El primero de estos astrónomos seria Giovanni Domenico Cassini, nacido el 08 de junio de 1625, en Perinaldo, un pequeño poblado a las orillas del golfo de Génova, ubicado para esa época en el corazón de la República Genovesa. Su formación inicial y primeras publicaciones en Astronomía, tendrían lugar en el Observatorio de Panzano, bajo la tutela de los astrónomos Giovanni Battista Riccioli (1598-1671) y Francesco Maria Grimaldi (1618-1663).

Para mediados de 1650, posterior a la muerte del matemático y canónigo milanés Bonaventura Cavalieri (1598-1647) se incorpora como catedrático para la Universidad de Bolonia, siguiendo minuciosamente los trabajos iniciados por Cavalieri en geometría, abordando especialmente los problemas relacionados a curvas paramétricas; llegando a producir un estudio detallado de las curvas, que le valdría la introducción de una nueva definición: las curvas de Cassini.

Descripción grafica de los óvalos de Cassini.  

A partir del desarrollo matemático de esta familia de curvas, enuncia una hipótesis sobre las órbitas planetarias, llegando a argumentar que el movimiento planetario no sería consistente con las leyes enunciadas por Johannes Kepler (1571-1630) en 1609 y 1619, sino que seguirían una trayectoria que adaptaría a la descrita por una curva cassinoide.

A pesar de su resistencia inicial a la validez de las Leyes de Kepler, es durante esta etapa que Cassini obtiene sus primeros logros en investigación astronómica, al desarrollar estudios sobre Júpiter, convirtiéndose en el primero en realizar una descripción exacta de la Gran Mancha Roja y las bandas existentes en el disco joviano, publicando en 1668 un importante trabajo con estas descripciones y las efemérides de los satélites de Júpiter.

Tras una breve estancia de investigación en Roma, sirviendo bajo las ordenes del papa Clemente IX, fue invitado por el Rey Luis XIV en 1669 a París, bajo recomendación del ministro francés Jean-Baptiste Colbert, para dirigir la fase final de la construcción de un observatorio astronómico en el Castillo de Meudon y con el ofrecimiento de convertirse en su primer director, después de la inauguración. Cassini se integraría inmediatamente en el proyecto del Observatorio de París, prácticamente a modo de desafío personal, eso le valdría el reconocimiento real como ciudadano francés para el año 1673.

El trabajo científico de Cassini al frente del Observatorio Real de París, fomentaría el desarrollo y construcción de nuevos y potentes telescopios, que le permitirían el descubrimiento de cuatro satélites del planeta Saturno: Iapetus (1671), Rea (1672), Dione (1684), Thetis (1684). Al continuar con las observaciones en la vecindad de Saturno, fue uno de los pioneros al plantear que estos anillos estaban compuestos por millares de pequeños “escombros” que giraban en torno al planeta y fue capaz de detectar un vacío en este sistema de anillos, el cual se denominaría posteriormente como División de Cassini.

Saturno, imagen obtenida por la sonda Cassini, en donde se distingue la división de Cassini entre los anillos A y B.

Crédito de la imagen: NASA-JPL.

Durante 1672, en conjunto con el astrónomo francés Jean Richer (1630-1696) aprovecharían la oposición del planeta Marte para determinar vía triangulación la distancia que lo separa de la Tierra; para ello envía a Richer al puesto colonial de Cayenne (Cayena), ubicado en la Guayana Francesa, con el objetivo de contar con un segundo punto de observación. Paradójicamente recurre al desarrollo kepleriano que años antes había rechazado, para respaldar las observaciones y obtener una formulación matemática coherente. Los resultados primarios de la expedición de Richer y las observaciones de París, serian la determinación de la paralaje solar, la estimación de las distancias Tierra-Sol y Tierra-Marte.

A su llegada a París, Richer señalaría que los relojes de péndulo cuidadosamente calibrados en el Observatorio de Paris, se encontraban retrasados en Cayenne, teniendo que recalibrar cada uno de estos instrumentos; en primera instancia Richer enunciaría que ese fenómeno se debía a la forma terrestre, la cual sería consistente con un achatamiento en los polos. Cassini, en su posición de director del Observatorio, admitió la explicación propuesta por Richer, a medias; ya que el sostuvo durante el resto de su vida la hipótesis de un achatamiento ecuatorial. El problema del achatamiento, tendría que esperar más de 60 años para ser resuelto.

La hipótesis de Richer, se unía a una creciente y novedosa formulación mecánica establecida por Isaac Newton que presentaba una discusión sobre la forma de esferoide achatado que tiene la Tierra, sumándose a una serie de trabajos paralelos desarrollados por el matemático escocés Colin Maclaurin (1698-1746) sobre figuras de equilibrio y su relación con la gravedad; este asunto distanciaría de forma permanente a Cassini de la mecánica newtoniana, llevándolo a rechazar parcialmente los postulados de Newton.

A pesar de ser uno de los astrónomos observacionales de mayor influencia para la época, sus trabajos teóricos fueron epicentro de grandes controversias; tras acumular una serie de desavenencias con la formulación mecánica de Newton y con el movimiento planetario de Kepler, una de sus hipótesis más polémicas (y a la que se sumaban renombrados científicos de la época como Robert Hooke) fue rechazar una velocidad de la luz finita, aunque uno de sus colaboradores Ole Rømer (1644-1710) en el Observatorio de París utilizó los propios trabajos de Cassini sobre Júpiter para demostrar una velocidad de la luz finita y estimar el valor de esa velocidad.

Cassini dejaría una huella imborrable en la dirección del Observatorio de París, atrayendo a este emplazamiento a una serie de renombrados científicos de su época: Christiaan Huygens (1629-1695), Jean Picard (1620-1682) y a un joven astrónomo Ole Rømer. El prestigio personal de Cassini y su influencia sobre la astronomía en Francia harían que el Observatorio de París funcionara en la práctica como un feudo familiar de los Cassini durante 125 años.

Al final de su vida Giovanni Domenico Cassini (en ocasiones descrito por la historiografía como Cassini I), seria afectado por una gradual perdida de la visión, cuyo desenlace dejó a Cassini I ciego, teniendo que abandonar la dirección del Observatorio de París en 1710 y falleciendo el de 1712.

La dirección del Observatorio de París fue asumida en 1710 por Jacques Cassini (también conocido como Cassini II), nacido en las instalaciones astronómicas del Castillo de Meudon, el 18 de febrero de 1677. La formación astronómica de Jacques fue tutelada directamente por su padre, haciendo trabajos geodésicos y observaciones astronómicas. Es enviado por su padre en un periplo por Flandes e Inglaterra, conociendo en este último viaje a Isaac Newton (1642-1727) y Edmond Halley (1656-1742), posterior a estos viajes y estudios iniciales, es admitido en la Academia de Ciencias de París con tan solo 17 años.

Descripción del tránsito de Mercurio de 1736 realizada por Jacques Cassini. Crédito de la imagen: Observatorio de París.

Entre sus primeros trabajos al frente del Observatorio de París, se encontrarían sus más importantes contribuciones al campo de la Geodesia, midiendo en 1713 el meridiano  entre las ciudades francesas de Dunkerque y Perpiñán. Posterior a estos trabajos y tras unas vacaciones en la residencia familiar ubicada en Thury-sous-Clermont nace su segundo hijo Cesar-François Cassini de Thury (Cassini III), el 17 de junio de 1714.

En 1735 Cassini II, como miembro de la Academia de Ciencias de París, fue testigo de los intentos y esfuerzos por zanjar un problema en el cual se involucró activamente su padre: la forma de la Tierra. La Academia encargó al físico francés Pierre de Maupertuis (1698-1759), el diseño de una expedición a Laponia que contó con expedicionarios de la talla del físico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744) y el matemático francés Alexis Clairaut (1713-1765); mientras que otro grupo fue enviado a Quito, liderados por el matemático Charles Marie de la Condamine (1701-1774) y Pierre Bouguer (1698-1758). Quedando tras estos viajes en evidencia, la errada concepción del achatamiento ecuatorial propuesta por Giovanni Cassini seis décadas antes y defendida ampliamente por Jacques.

Para 1736, Jacques Cassini admite como astrónomo en París a Nicolas-Louis de Lacaille (1713-1762), quien es encargado en la medición del meridiano francés; por cuestiones de la dirección, Lacaille es obligado a trabajar con Cesar-François Cassini de Thury y su primo Maraldi, no obstante la publicación de los estudios son atribuidos únicamente a Cassini de Thury, pese a que el desarrollo matemático fue hecho exclusivamente por Lacaille, este trabajo de 1739 denominado “La Méridienne de France vérifiée”, era una forma alternativa de determinar el achatamiento en los polos, comprobado previamente por las expediciones de la Academia.

Luego de la salida del Observatorio de Lacaille, Jacques Cassini reafirma la posición de su hijo Cesar-François en la plantilla, brindándole mucha más confianza para el desarrollo de nuevos estudios, es así como llega la contribución más importante realizada por Cassini de Thury, que fue la confección de un gran mapa topográfico de Francia en 1744, lo que le permite convertirse en miembro de la Academia de Ciencias en el año 1745, aunque durante los 10 años previos a su posición como miembro, perteneció al entorno de la Academia.

La muerte de Jacques Cassini, acaecida el 16 de abril de 1756, convierte a Cassini de Thury en el director del Observatorio de París; quien se dedicaría al desarrollo de estudios cartográficos, geodésicos y geográficos a lo largo de su trayectoria, aportando una gran cantidad de mapas de utilidad militar durante las campañas francesas de la Guerra de Sucesión Austriaca y la Guerra de los Siete Años.

Con Cassini de Thury concentrado principalmente en el fomento de investigaciones cartográficas, sus aportes astronómicos no fueron mucho más allá de simples reportes de observación y descripción de algunos fenómenos celestes. Otros de sus trabajos insignes fueron Description géometrique de la Terre (1775) y Description géometrique de la France (1784), este último trabajo seria completado y publicado en forma póstuma.

Retrato de Cassini III. Extraído de https://commons.wikimedia.org/

Tras contraer viruela en 1784, fallece el 04 de septiembre de ese mismo año, en la ciudad de París. La titularidad de la dirección del Observatorio Real de París queda en manos de su hijo Jean-Dominique, nacido en las instalaciones del observatorio el 30 de junio de 1748.

Jean-Dominique Cassini, Cassini IV, estaría vinculado a la Academia desde muy temprana edad; a sus 20 años (1768) viajaría en nombre de esta institución en calidad de comisario, con la finalidad de experimentar en altamar con los relojes fabricados por el inventor francés Pierre Le Roy (1717-1785), durante este periplo tuvo la oportunidad de conocer Norteamérica y publicó sus registros de viaje en 1770.

Al iniciar su gestión al frente del Observatorio de París, tuvo la oportunidad de dirigir personalmente entre 1787 y 1791, las operaciones relacionadas a la conexión con el Observatorio de Greenwich, con el propósito final de determinar la diferencia de longitud; en este periodo fue necesario que viajara a Inglaterra, logrando tener reuniones con el descubridor de Urano, William Herschel (1738-1822).

Tras el estallido de la Revolución Francesa, el Observatorio de París pasaría por un periodo sumamente complejo y muy turbulento; ya que era una institución muy fuertemente relacionada con la monarquía y por la férrea posición pro-monárquica expresada por Jean-Dominique, quien durante esta etapa llegaría a autoproclamarse Conde de Cassini, como forma simbólica de honrar a la monarquía francesa.

A pesar de una serie de hostilidades iniciales, entre la Convención y Jean-Dominique, este pudo mantenerse al frente del Observatorio con una disminuida independencia y sin financiamiento, no obstante tras ver el terrible desenlace de un reconocido miembro de la Academia, el químico Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) ejecutado en la guillotina y con pasado monárquico, el Conde de Cassini se vería  forzado a estar en una situación límite, por ello no ofrecería mayor resistencia y terminaría presentando su dimisión en 1794. Tras el acto oficial de renuncia, termina siendo capturado por las autoridades de la Convención, para posteriormente ser liberado a mediados de 1795.

La dimisión de Jean-Dominique Cassini (Cassini IV) pondría fin a 125 años de vínculos genealógicos entre la familia Cassini y el Observatorio de París; sin embargo el prestigio impreso por los Cassini en esta institución seguiría manteniéndose y se fortalecería aun mas con gradual la llegada de una nueva generación de astrónomos de la talla de Alexis Bouvard (1767-1843), François Arago (1786-1853) y Urbain LeVerrier (1811-1877) quienes continuarían con la larga tradición de reconocimiento y excelencia en la dirección del Observatorio.

Tras su excarcelación, Jean-Dominique se convertiría en un efímero miembro fundador del Bureau des Longitudes y serviría como parte de la plantilla de astrónomos del Observatorio de París, bajo la tutela de Joseph Lalande (1732-1802) y Jean-Baptiste Joseph Delambre (1749-1822), quienes cohabitarían en la dirección del Observatorio, con el amparo de la Academia de Ciencias y la Oficina de Longitudes; tras este brevísimo periodo como empleado en París, se marcharía a Thury-sous-Clermont, residencia natal de su padre y en donde pasaría el resto de su vida, hasta su muerte en 1845.

La tradición centenaria de vínculos científicos de los Cassini no acabaría con Jean-Dominique, su hijo Alexandre Henri Gabriel de Cassini (1781-1832), se formaría en el área de la Botánica, convirtiéndose en el quinto de los Cassini con dedicación a la investigación de la Ciencia. 

A lo largo de 125 años, la familia Cassini contribuiría con cinco miembros para la Academia de Ciencias de París, mientras que para la Royal Society de Londres, solo serian miembros los directores del Observatorio. Dos de ellos pertenecerían a la Academia de Ciencias de Prusia (Cassini II y III); mientras que por sus viaje a Norteamérica, Cassini IV seria reconocido como miembro de la Academia de Ciencias y Artes de los Estados Unidos.

Referencias.

L’Observatoire de Paris. Archives des Cassini. Disponible: https://bibnum.obspm.fr/collections/show/513

O’ Connor, J. J. Robertson, E.F. Cesar-François Cassini de Thury. [Articulo en línea] Disponible: http://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Cassini_de_Thury.html

O’ Connor, J. J. Robertson, E.F. Giovanni Domenico Cassini. [Articulo en línea] Disponible: http://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Cassini.html

O’ Connor, J. J. Robertson, E.F. Jacques Cassini. [Articulo en línea] Disponible: http://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Cassini_Jacques.html

O’ Connor, J. J. Robertson, E.F. Jean-Dominique Cassini. [Articulo en línea] Disponible: http://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Cassini_Dominique.html

Torrellas, S. (2019) Nicolas-Louis de Lacaille. [Artículo en línea] Disponible: http://tayabeixo.org/biografias/lacaille.htm