Urbain Le Verrier
(11 de
marzo de 1811,
Saint-Lo,
Francia – 23 de septiembre de 1877,
Paris, Francia)
Por
Angélica Sales.
Asociación
Larense de Astronomía, ALDA.
Urbain Jean Joseph Le Verrier fue un matemático y astrónomo francés
que predijo mediante cálculos matemáticos la existencia del planeta Neptuno.
Primeros años.
Nació el 11 de marzo de 1811 en Saint-Lo, al noroeste de Francia en el seno de
una modesta familia burguesa. Su padre era un administrador de fincas y
funcionario del gobierno. Se graduó en el Colegio de Saint-Lo a los 16 años
mostrando una gran inteligencia por lo que se fue a estudiar matemáticas al
Colegio Real de Caen entre 1827 y 1830.
A
pesar de ser un alumno destacado, siendo el primero de su clase, no superó el
examen de ingreso en la Escuela Politécnica en 1830 por lo que su padre decidió
vender su casa para poder enviarlo a estudiar al Instituto Mayer de París y así
poder aprovechar su talento para las matemáticas. Allí estudió durante un año
con el matemático Charles Choquet, director de dicho instituto, y en 1831 quedó
en el segundo lugar en el concurso general nacional (la prueba de ingreso) y fue
admitido en la Escuela Politécnica donde estudió dos años antes de licenciarse
como ingeniero, ocupando el octavo puesto de su promoción.
Carrera como químico y encuentro con la astronomía.
El
principal interés de Le Verrier había sido la química y pasó los dos primeros
años después de graduarse estudiando química industrial en Orsay, París. Trabajó
en ese entonces en la industria estatal del tabaco y renunció dos años más tarde
para emprender investigaciones sobre la combinación del fósforo con el oxígeno y
con el hidrógeno bajo la dirección del químico Louis Gay Lussac.
En
1836 quedaron vacantes dos puestos de profesor asistente en la Escuela
Politécnica, uno para dar clases de química (dirigido por Louis Gay Lussac) y
otro, de astronomía (dirigido por Félix Savary). Henri Victor Regnault se
postuló al mismo puesto que Le Verrier, en el área de química, y era un fuerte
candidato, quedando finalmente seleccionado, por lo que Le Verrier decidió
entonces solicitar el segundo puesto que era el de profesor asistente de
astronomía al astrónomo Félix Savary. Aunque podría parecer extraño que alguien
que investigaba en química se presentara a un puesto de astronomía, los
conocimientos matemáticos de Le Verrier le hacían estar calificado y él decidió
tomarlo en aras de seguir ascendiendo académicamente. Ese mismo año, Le Verrier
se casa con Lucile Choquet quien era hija de su antiguo profesor de matemáticas
en el Instituto Mayer, a los 25 años y con quien tuvo tres hijos.
Investigaciones en astronomía.
En
1837 comenzó a estudiar el problema más general de la mecánica celeste que era
la estabilidad del Sistema Solar. Se habían tratado las perturbaciones de los
ejes principales de las órbitas y ampliado los cálculos de Laplace, llevando las
aproximaciones mucho más lejos y realizando un estudio analítico más completo,
Le Verrier obtuvo en 1839 y 1840 límites precisos para las excentricidades e
inclinaciones de los siete planetas, dadas las masas aceptadas en la época.
A
continuación, Le Verrier se dedicó al estudio teórico de Mercurio, cuyas tablas
existentes no concordaban bien con la observación y adicionalmente, trabajó en
el estudio de los cometas periódicos y pudo demostrar que ciertos cometas, que
hasta entonces se consideraban objetos distintos, eran en realidad el mismo
objeto solo que perturbados por la atracción gravitatoria de Júpiter. Sus
trabajos le valieron un gran reconocimiento y el 19 de enero de 1846, fue
elegido miembro de la Academia de Ciencias de Francia mientras realizaba los
trabajos que lo llevaron al cálculo de la posición de un planeta desconocido a
partir de las irregularidades de la órbita de Urano.
Predicción y descubrimiento de Neptuno.
Mientras trabajaba en el Observatorio de París, François Arago le había pedido
que trabajara en las irregularidades de la órbita de Urano en 1845 y en 1846
demostró que sus perturbaciones observadas no podían explicarse como efecto de
las acciones de Júpiter y Saturno, independientemente de las modificaciones que
pudieran introducirse en los valores asignados a las masas de estos planetas y
considerando la hipótesis de que podría haber un planeta desconocido que causara
tales perturbaciones, decidió especular y calcular la hipotética ubicación y
tamaño de éste. Finalmente, el 31 de agosto de 1846, Le Verrier fijó la posición
exacta del planeta desconocido y dio su diámetro aparente.
El
18 de septiembre de 1846, Le Verrier comunicó el resultado de sus
investigaciones a varios astrónomos que disponían de potentes instrumentos de
observación. Entre ellos se encontraba el alemán Johann Galle, del
Observatorio
de Berlín (antiguo Reino de Prusia, hoy Alemania) y la carta solicitaba que
buscara el planeta en la posición que había predicho. La carta llegó cinco días
después de su envío y Galle notó la confianza que Le Verrier tenía en su trabajo
y por eso buscó el nuevo planeta esa misma noche y lo encontró a cincuenta y dos
minutos, menos de un grado de distancia, de la posición predicha. Lo observó de
nuevo la noche siguiente para confirmar absolutamente que era un planeta. Dos
días más tarde escribió a Le Verrier: "El Planeta cuya posición usted indicó
existe realmente. El mismo día que recibí su carta encontré una estrella de
octava magnitud que no estaba registrada en la excelente Carta Hora XXI
(dibujada por el astrónomo alemán Carl Bremiker). La observación del día
siguiente confirmó que se trataba del planeta buscado".
La
predicción de la existencia de éste planeta es un caso de “descubrimiento
múltiple”, fenómeno que consiste en que dicho descubrimiento, en este caso, una
predicción matemática, sea hecho de forma simultánea por dos o más científicos
que no tienen contacto entre sí y que han llegado a la misma conclusión mediante
investigaciones independientes. En este caso, el astrónomo inglés John Couch Adams (1819-1892) también predijo la existencia de un planeta que estaría
alterando la órbita de Urano y calculó su posición pero esta fue menos precisa
que la de Le Verrier además de que publicó sus resultados poco tiempo después
que éste, por lo que el mérito se le continuó atribuyendo a Le Verrier y a
Galle.
Le
Verrier recibió muchos honores y un amplio reconocimiento por su logro. Llamado
primero “planeta de Le Verrier”, fue finalmente bautizado como Neptuno por la
Academia de Ciencias de San Petersburgo, el 29 de diciembre de 1846 por estar en
concordancia con los nombres de los demás planetas conocidos, provenientes de la
mitología greco-romana.
Aportes al estudio de la mecánica celeste.
Esta exitosa aplicación del análisis matemático contribuyó a concienciar al
público y a los gobiernos de la importancia de la investigación científica en
general por lo que Le Verrier inició un ambicioso programa de investigación que
consistía en elaborar una obra única para todo el Sistema Solar con la intención
de “poner todo en armonía si es posible y, si no lo es, declarar con certeza que
existen causas aún desconocidas para esas perturbaciones y así puedan ser
reconocibles”.
Le
Verrier fue nombrado director del Observatorio de París el 30 de enero de 1854
sucediendo a François Arago e iba con la firme intención de mejorar el modo de
trabajar del lugar en buena parte porque la existencia de Neptuno sólo pudo ser
confirmada por el Observatorio de Berlín, lo cual a su juicio fue una “desgracia
nacional” y desde su entrada al cargo insistió en una disciplina militar que no
fue muy bien recibida.
Junto a su nombramiento como director del Observatorio de París, también heredó
el mando de un pequeño servicio de meteorología que bajo su tutela se desarrolló
notablemente después de que una fuerte tormenta durante la guerra con Crimea
causara la pérdida de 41 barcos, razón por la que, a petición de Napoleón
Bonaparte, logra instalar varios observatorios meteorológicos conectados por
telégrafo por todo el territorio francés, sentando así las bases de la
meteorología moderna en Europa.
Le
Verrier intentó construir teorías y tablas de los planetas y determinar sus
masas de manera uniforme teniendo en cuenta simultáneamente todas las
perturbaciones mutuas. Esta obra, que no terminó hasta un mes antes de su
muerte, abarca más de 4.000 páginas. Dicho trabajo, comenzó con una mirada a los
planetas interiores e inmediatamente descubrió una discrepancia en el movimiento
del perihelio de Mercurio en 1855.
En
1859 demostró que Mercurio se mueve como si un agente desconocido produjera un
avance de su perihelio de unos treinta y ocho segundos por siglo. Entonces
propuso la hipótesis de la acción perturbadora de un planeta aún más cercano al
Sol que Mercurio o incluso, un grupo de planetas, ya que las dimensiones de un
solo cuerpo perturbador -del orden de las de Mercurio- excluían la posibilidad
de que este cuerpo hubiera permanecido sin ser observado.
El
avance del perihelio de Mercurio por encima de lo que predecía la ley de la
gravitación universal se convertiría en una prueba importante para la teoría
general de la relatividad de Einstein, pero, por supuesto, nada de esto podía
ser conocido por Le Verrier, quien, en un trabajo presentado a la Academia de
Ciencias el 12 de septiembre de 1859, lo atribuyó a un planeta no descubierto,
al que llamó Vulcano, más cercano al Sol que Mercurio o a un segundo cinturón de
asteroides tan cercano al Sol como para ser invisible. Dedicó muchos esfuerzos a
buscar asteroides dentro de la órbita de Mercurio en un intento de demostrar su
teoría.
No
se encontró ninguna explicación satisfactoria hasta 1916, cuando el físico y
astrónomo alemán Karl Schwarzschild, aplicando la teoría de la relatividad
general a la mecánica celeste, demostró que la única corrección notable en las
órbitas con respecto a la teoría newtoniana era un avance en los perihelios.
Este avance es muy ligero, salvo en el caso de Mercurio, donde alcanza los
cuarenta y tres segundos por siglo por lo que la discrepancia señalada por
Le
Verrier terminó siendo una demostración más de la validez de la teoría de
Einstein.
Reconocimientos.
Le
Verrier recibió la Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica en 1868 por
sus trabajos sobre Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, y recibió una segunda
Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica en 1876 por sus trabajos sobre
los restantes planetas pero estaba demasiado enfermo para recibirla en persona
pues en 1873 había comenzado a padecer una enfermedad hepática que se agravó
progresivamente hasta causar su muerte en París el 23 de Septiembre de 1877 a
los 66 años. Fue enterrado en el cementerio de Montparnasse en una tumba que
tiene un gran globo celeste de piedra.
Tumba de
Le Verrier en el cementerio de Montparnasse.
Recibió muchos honores, además de los mencionados anteriormente. Fue elegido
miembro de casi todas las academias de Europa. Un asteroide, un anillo de
Neptuno y un cráter lunar llevan el nombre de Le Verrier, así como numerosas
calles de Francia, un avión de Air France y un barco meteorológico francés. Los
sellos y billetes franceses llevan su imagen y su nombre es uno de los 72
nombres de científicos franceses que aparecen grabados en la Torre Eiffel (lado
noroeste).
Bibliografía:
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Le_Verrier/
https://www.britannica.com/biography/Urbain-Jean-Joseph-Le-Verrier
