La Ciencia para Todos / 15
Primera edición (La Ciencia desde México), 1986
Segunda edición, 1995
Tercera edición (La Ciencia para Todos), 2001
Primera edición electrónica, 2010
La Ciencia para Todos es proyecto y propiedad del Fondo de Cultura Económica, al que pertenecen también sus derechos. Se publica con los auspicios de la Secretaría de Educación Pública y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.
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ISBN 978-607-16-0365-4
Hecho en México - Made in Mexico
La Ciencia para Todos
Desde el nacimiento de la colección de divulgación científica del Fondo de Cultura Económica en 1986, ésta ha mantenido un ritmo siempre ascendente que ha superado las aspiraciones de las personas e instituciones que la hicieron posible. Los científicos siempre han aportado material, con lo que han sumado a su trabajo la incursión en un campo nuevo: escribir de modo que los temas más complejos y casi inaccesibles puedan ser entendidos por los estudiantes y los lectores sin formación científica.
A los diez años de este fructífero trabajo se dio un paso adelante, que consistió en abrir la colección a los creadores de la ciencia que se piensa y crea en todos los ámbitos de la lengua española —y ahora también del portugués—, razón por la cual tomó el nombre de La Ciencia para Todos.
Del Río Bravo al Cabo de Hornos y, a través de la mar Océano, a la Península Ibérica, está en marcha un ejército integrado por un vasto número de investigadores, científicos y técnicos, que extienden sus actividades por todos los campos de la ciencia moderna, la cual se encuentra en plena revolución y continuamente va cambiando nuestra forma de pensar y observar cuanto nos rodea.
La internacionalización de La Ciencia para Todos no es sólo en extensión sino en profundidad. Es necesario pensar una ciencia en nuestros idiomas que, de acuerdo con nuestra tradición humanista, crezca sin olvidar al hombre, que es, en última instancia, su fin. Y, en consecuencia, su propósito principal es poner el pensamiento científico en manos de nuestros jóvenes, quienes, al llegar su turno, crearán una ciencia que, sin desdeñar a ninguna otra, lleve la impronta de nuestros pueblos.
Comité de Selección
Dr. Antonio Alonso
Dr. Francisco Bolívar Zapata
Dr. Javier Bracho
Dra. Rosalinda Contreras
Dr. Jorge Flores Valdés
Dr. Juan Ramón de la Fuente
Dr. Leopoldo García-Colín Scherer
Dr. Adolfo Guzmán Arenas
Dr. Gonzalo Halffter
Dr. Jaime Martuscelli
Dra. Isaura Meza
Dr. José Luis Morán
Dr. Héctor Nava Jaimes
Dr. Manuel Peimbert
Dr. Ruy Pérez Tamayo
Dr. Julio Rubio Oca
Dr. José Sarukhán
Dr. Alfonso Serrano
Dr. Guillermo Soberón
Dr. Elías Trabulse
Coordinadora
María del Carmen Farías R.
En una época en la que los viajes interplanetarios tripulados están dejando de ser una promesa, los veloces aviones supersónicos rompen la barrera del sonido de manera regular, la transportación aérea entre países y continentes es una realidad cotidiana, los satélites, las computadoras y otros instrumentos ayudan a que la navegación terrestre, marítima y aérea sea cada vez más confortable y segura, es difícil entender los peligros y riesgos que los viajeros de hace no muchos años tenían que afrontar para ir de un lugar a otro.
La falta de caminos, la abundancia de territorios apenas conocidos, las frecuentes epidemias de enfermedades mortales y la presencia de piratas y asaltantes en los caminos eran sólo algunas de las causas que convertían cualquier viaje en una verdadera aventura.
Las pesadas locomotoras de vapor que circulaban a fines del siglo pasado se movían, en el mejor de los casos, a velocidades de unos cuarenta kilómetros por hora, lo que las convertía en el medio de transporte más rápido. Sin embargo, hay que recordar que la mayoría de los países carecía de vías férreas, o las que tenían eran pocas y en general de tramos cortos.
Los grandes buques de vapor eran todavía más lentos: se desplazaban a velocidades de sólo unos veinte kilómetros por hora. Y ni qué decir de las carretas tiradas por caballos, que eran el transporte más común.
En esas condiciones, emprender un viaje corto era cosa de semanas, y los más largos llegaban a necesitar de años para su realización.
Si a lo complicado que era viajar se añade una limitación total y absoluta del tiempo disponible para hacerlo, se comprenderá lo difícil que resultó el viaje que aquí se reseña.
Fue realizado por un grupo de mexicanos entre septiembre de 1874 y noviembre de 1875. Literalmente hablando, nuestros compatriotas dieron la vuelta al mundo y, para lograrlo, tuvieron que vencer múltiples dificultades.
Por la similitud que pudiera haber, creemos interesante indicar que el célebre autor francés Julio Verne escribió su libro La vuelta al mundo en ochenta días en 1873.
Este viaje, que bien podría llamarse el Primer viaje internacional de la ciencia mexicana, se llevó a cabo con el propósito explícito de estudiar el paso del planeta Venus frente al disco solar, ocurrido el 9 de diciembre de 1874.
El gobierno mexicano quería contribuir con la comunidad científica internacional, así se formó y envió una Comisión de Astrónomos Mexicanos para que observaran tan raro suceso. Al frente de ésta se puso al ingeniero Francisco Díaz Covarrubias, destacado hombre de ciencia y gran promotor de los estudios astronómicos en nuestro país.
Además de la Memoria técnica sobre la observación de ese fenómeno, publicada en París a mediados de 1875, las imprentas de la capital de México produjeron dos libros que reseñaban las actividades de nuestros comisionados durante esa expedición: Viaje de la Comisión Astronómica Mexicana al Japón, escrito por Díaz Covarrubias, en el que, además de la descripción puramente anecdótica, vierte apreciaciones muy interesantes sobre las costumbres y la organización política, económica y social de los países visitados.
La obra fue escrita en un lenguaje ameno y sencillo, concebida para un público general. Sin embargo, con el fin de presentar un trabajo completo, su autor le agregó varios apéndices, donde presenta toda la información relevante; desde el formulismo matemático necesario para determinar exactamente la posición geográfica de los dos observatorios mexicanos instalados en suelo japonés, hasta detalles sobre la observación del paso de Venus, así como fotografías y otros datos de interés.
En ese libro solamente se relata el viaje desde que los comisionados salieron de la capital mexicana hasta que realizaron las observaciones en las cercanías de la ciudad japonesa de Yokohama.
El otro libro, escrito por el cronista oficial de la Comisión, el ingeniero Francisco Bulnes, se titula Sobre el hemisferio norte once mil leguas. Impresiones de viaje a Cuba, los Estados Unidos, el Japón, China, Conchinchina, Egipto y Europa. En él no se presta gran importancia al trabajo de observación del tránsito venusino, más bien se relatan las peripecias ocurridas durante el viaje, especialmente las sucedidas al autor. Con frecuencia Bulnes abre grandes paréntesis donde se dedica a analizar las costumbres y la moral social de los pueblos que fueron visitando. A diferencia del libro de Díaz Covarrubias, el relato de Bulnes continúa después de hechas las observaciones, proporcionando información sobre la ruta seguida para regresar a México.
Este primer escrito de Bulnes ya muestra el estilo tan característico de ese autor; la narración es frecuentemente interrumpida por divagaciones filosóficas, matizadas con una fuerte dosis de sarcasmo y humorismo. Sobre ese libro, publicado a fines de 1875, Felipe Teixidor, compilador de la obra Viajeros mexicanos. Siglos XIX y XX, ha escrito:
Es el libro de viaje más interesante del siglo XIX; escrito con estilo ágil, y, naturalmente paradójico.
Esa obra está agotada; se conoce solamente un ejemplar que se encuentra en la Biblioteca Nacional de México. Por eso y por el valor que la obra tiene para los estudios del México positivista, pudiera ser que se hiciera una edición crítica de ella.
Esas obras de Díaz Covarrubias y Bulnes se complementan muy bien, dando una visión completa de las dificultades que nuestros viajeros tuvieron que vencer para realizar, de la manera más satisfactoria, la misión que se les había encomendado. Asimismo, son una demostración clara de los esfuerzos que se han hecho en nuestro país, aun en tiempos de profundas crisis económicas y políticas, para lograr una ciencia propia y consolidar la identidad cultural de México.
La importancia de ese viaje dentro del contexto de la historia de la ciencia en México no ha sido todavía correctamente valorada. Es deseable que los especialistas en esa disciplina encuentren en la presente reseña motivos suficientes para que, recurriendo a los originales, lleven a cabo un estudio crítico que determine la influencia que esa expedición tuvo en el gran movimiento científico mexicano que, como una consecuencia del positivismo comtiano, se llevó a cabo en el último cuarto del siglo XIX en nuestro país, así como sus posteriores manifestaciones en el establecimiento y desarrollo de las instituciones dedicadas a cultivar las ciencias exactas y naturales en México. Muy especialmente, en lo referente al establecimiento y consolidación de la moderna pero ya centenaria tradición astronómica mexicana.
Desde la aparición, en 1543, del libro De Revolutionibus Orbium Coelestium, obra fundamental de Nicolás Copérnico, en el que se cambiaba el esquema tradicional del Sistema Solar, reubicando a nuestro planeta como un satélite más del Sol, las distancias entre los diferentes constituyentes de nuestro sistema planetario conocidos en ese entonces, quedaron expresadas en términos de la distancia entre el Sol y la Tierra.
Esa distancia absoluta, dada en kilómetros, millas, leguas, estadios o cualquier otra unidad de medida lineal, no puede ser obtenida como una conclusión teórica directa, y es necesario calcularla indirectamente mediante observaciones de otros parámetros astronómicos.
En efecto, la mecánica celeste proporciona las dimensiones relativas del Sistema Solar a través de la llamada Tercera Ley del movimiento planetario de Kepler y del periodo de revolución de cada uno de los planetas en torno al Sol. Sin embargo, el valor absoluto del radio orbital de cada uno de éstos sólo se puede obtener si se conoce cuánto mide cualquiera de esos radios.
En 1716, Edmond Halley, renombrado astrónomo inglés que, entre muchas otras cosas, demostró que el cometa que ahora lleva su nombre efectúa pasos periódicos alrededor del Sol cada setenta y seis años, presentó un trabajo en la Royal Society de Londres, titulado Un nuevo método para determinar la paralaje del Sol, o su distancia desde la Tierra, en el que mostraba cómo podría conocerse esa distancia haciendo mediciones muy exactas del tiempo de inicio y fin de un tránsito del planeta Venus frente al disco solar, visto el fenómeno por observadores ubicados en diferentes partes de la Tierra.
El método, desarrollado para aplicarse durante las observaciones que se realizarían en los tránsitos de Venus que ocurrirían en los años de 1761 y 1769, entusiasmó grandemente a los astrónomos de aquellos tiempos, pues estaban convencidos de que les permitiría establecer sin lugar a dudas la distancia Sol-Tierra, lo que a su vez permitiría conocer las dimensiones correctas del Sistema Solar.
El método de Halley requería que los observadores del tránsito se ubicaran en diferentes lugares del globo terráqueo y tan alejados entre sí como fuera posible. Esto se tenía que hacer con el objeto de que los astrónomos vieran a Venus cruzar la superficie del Sol desde ángulos ligeramente diferentes, por lo que los tiempos en los que el evento principiaría y terminaría para cada uno de los observadores serían un tanto diferentes respecto de los medidos por los demás. La relación entre esas diferencias en tiempo y la distancia entre las posiciones geográficas ocupadas por los astrónomos que hicieran el estudio permitiría conocer la llamada paralaje solar, cantidad angular muy pequeña, definida como el ángulo bajo el que un observador imaginario, localizado en el centro del Sol, vería el semidiámetro (radio) de la Tierra. Conocida esa paralaje y usando relaciones trigonométricas muy sencillas, es posible calcular el valor medio de la distancia que separa a la Tierra del Sol, lo que a su vez permite saber con exactitud las distancias a las que se encuentran los demás planetas.
Debido a las enormes dimensiones del Sistema Solar, resulta del todo impráctico tratar de usar unidades terrestres comunes para expresar las distancias entre los diferentes constituyentes del sistema planetario, por lo que la distancia entre el Sol y la Tierra, una vez que fue calculada, se designó como la base de medida dentro del Sistema Solar, llamándosele por ello unidad astronómica.
Halley murió en 1742, por lo que no pudo hacer uso práctico de su idea. Sin embargo, los astrónomos de la segunda mitad del siglo XVIII hicieron grandes esfuerzos para realizar observaciones lo más exactas posible de los tránsitos venusinos que ocurrirían en los años de 1761 y 1769.
Aunque parezca exageración, algunos astrónomos pusieron tanto empeño en esa empresa que arriesgaron su fortuna, y aun su vida, para obtener resultados que les permitieran conocer la después llamada unidad astronómica.
Así, por ejemplo, Le Gentil de la Galaisière, astrónomo francés comisionado por la Academia de Ciencias de París, partió en 1760 rumbo a la India, donde pensaba establecerse para hacer la observación del paso de Venus de 1761. En aquellas fechas, Francia e Inglaterra estaban en guerra, lo que dificultó y retardó el viaje de Le Gentil, pues el barco que lo transportaba tuvo que dar varios rodeos para evitar enfrentarse con alguna nave inglesa. Cuando llegó a su destino, el tránsito ya había ocurrido. Tomando los hechos de la manera más filosófica posible decidió establecerse en Pondichéry, enclave francés en la India, y esperar ocho años más para intentar la observación del tránsito que ocurriría en 1769. Durante el tiempo de espera, se dedicó a estudiar la cultura india y muy especialmente la astronomía e ideas cosmogónicas de los brahmanes.
Finalmente llegó la fecha esperada, pero para su desgracia el día del tránsito estuvo totalmente nublado, y no pudo hacer ninguna medición. Agotado y triste regresó a Francia. Al llegar a París se enteró de que lo habían dado por muerto, por lo que su sitio en la Academia de Ciencias había sido ocupado; además, a causa de un fallo oficial de defunción no tenía capacidad legal para hacerse cargo de sus bienes. Promovió un juicio para recuperar su personalidad jurídica, pero éste fue largo y costoso, por lo que al final quedó arruinado.
Otro dramático caso sucedió con motivo del tránsito de 1769. La Academia de Ciencias de París solicitó al rey de España permiso para enviar a un astrónomo francés al sur de la península de Baja California, donde éste trataría de observar dicho evento. Por razones de seguridad los españoles no querían que otros países tuvieran informes sobre sus colonias, por lo que se hizo necesario ejercer considerable presión diplomática sobre la corte española para lograr la autorización. Finalmente, el rey de España dio su permiso, pero lo condicionó a que el francés fuera acompañado por dos oficiales españoles que también harían la observación y que en realidad (aunque nunca se dijo oficialmente) eran una especie de policías científicos, encargados de no permitir que el comisionado francés se ocupara en territorio americano de otra cosa que no fuera la observación del tránsito de Venus.
La Academia francesa aceptó las condiciones y comisionó al abate Jean Chappe D'Auteroche, astrónomo que en 1761 había viajado a Siberia, donde realizó la observación del tránsito de ese año. Por su parte, el gobierno español comisionó a Vicente Doz y Salvador Medina para que acompañaran a Chappe.
Salieron de Cádiz y después de un viaje más o menos rápido y sin mayores contratiempos, luego de pasar por la Ciudad de México, llegaron a San José del Cabo, Baja California, donde instalaron dos campamentos de observación, separados por algunos cientos de metros y en los que franceses y españoles se prepararon para realizar la importante observación.
Grande fue la sorpresa de esos astrónomos al encontrar en la península a Joaquín Velázquez de León, criollo mexicano con grandes conocimientos científicos, que también iba a realizar mediciones tendientes a calcular el valor de la paralaje solar. Este astrónomo ya se había instalado un poco al norte de donde se ubicaron los miembros de la comisión franco-española. En efecto, desde meses atrás se encontraba en el Real de Santa Ana, habiendo ya determinado con bastante exactitud su posición geográfica.
Los cuatro realizaron satisfactoriamente la observación, pero poco después de haberla hecho, Chappe, Medina y un técnico francés que los acompañaba murieron a consecuencia de una epidemia de fiebre amarilla que azotó la región.
Los miembros sobrevivientes de la comisión franco-española volvieron a su lugar de origen, llevando consigo los datos obtenidos a tan alto precio, los que, junto con los de otros muchos astrónomos ubicados en diferentes partes del mundo, permitieron la mejor determinación de la paralaje solar hasta entonces obtenida.
Encke, analizando los datos disponibles sobre los tránsitos de 1761 y 1769, encontró un valor para la paralaje solar de 8.58 segundos de arco, mientras que Powalsky, utilizando los mismos datos, halló un valor de 8.56 segundos de arco. La diferencia entre esas dos pequeñas cantidades se debe a que para realizar el análisis de los datos proporcionados por los diferentes astrónomos se hizo necesario usar algún criterio que permitiera uniformarlos, y éste se encontraba fuertemente influido por la visión personal del analista.
Para dar una idea de lo que significan, astronómicamente hablando, esas pequeñas diferencias entre los valores determinados por esos dos eminentes científicos, diremos que el valor calculado para la distancia Sol-Tierra, cuando se usa el dato de 8.58 segundos de arco, es de ciento cincuenta y tres millones de kilómetros, mientras que si se toma el de 8.56 segundos de arco, la distancia entre el Sol y la Tierra resultará de ciento cuarenta y ocho millones de kilómetros, esto es, entre las dos distancias hay una diferencia de cinco millones de kilómetros, ¡más de dieciséis veces la distancia Tierra-Luna!
El error es acumulativo, lo que significa que entre más alejado esté un planeta del Sol, mayor será el error con el que se determine su distancia a éste. Ésta fue la causa principal por la que los astrónomos de la segunda mitad del siglo XVIII no quedaron contentos con las determinaciones que habían hecho.
Debido a que Venus es un planeta interior respecto de la Tierra, en ocasiones su movimiento de traslación alrededor del Sol lo lleva a una posición tal que, visto desde nuestro planeta, se le observa cruzar lentamente el brillante disco solar, apareciendo proyectado sobre éste como un pequeño círculo oscuro.
El patrón temporal que sigue este evento es muy peculiar; en un mismo siglo ocurrirán dos tránsitos separados casi exactamente por ocho años. Ambos ocurrirán o en junio o en diciembre. Después de haber sucedido éstos, pasará más de un siglo antes de que vuelva a presentarse el fenómeno, habiendo siglos, como el presente, en los que no habrá paso de Venus frente al disco solar.
Los últimos cuatro tránsitos venusinos han ocurrido el 6 de junio de 1761, el 3 de junio de 1769, el 9 de diciembre de 1874 y el 6 de diciembre de 1882. Los próximos serán el 8 de junio de 2004, el 6 de junio de 2012, el 11 de diciembre de 2117 y el 8 de diciembre de 2175.
Debido a las dificultades que tuvieron que enfrentar los primeros observadores de ese fenómeno, a los problemas técnicos que su estudio planteaba, y a la imprecisión de los datos que se obtuvieron durante el siglo XVIII, es de entenderse la gran inquietud con la que los astrónomos esperaban la ocurrencia de los tránsitos de 1874 y 1882.
Los telescopios mejorados tanto en el aspecto mecánico como en el óptico, relojes con mecanismos muy exactos, y la utilización de las recientemente desarrolladas técnicas fotográficas auguraban resultados muy precisos.
Los países “civilizados” de ese entonces prepararon con gran anticipación las expediciones que habrían de ir a la zona donde sería visible el fenómeno en 1874. La Asamblea francesa aprobó en 1872 un gasto superior a los cien mil francos para la construcción de los instrumentos que usarían sus diferentes grupos de observadores; además, para los gastos de éstos destinó la cantidad de trescientos mil francos. Los franceses se instalaron en Nagasaki, Pekín, Saigón, Numea e islas San Pablo y San Mauricio.
Rusia envió veinticinco comisiones que se distribuyeron en la parte asiática de su territorio. La inversión de ese país fue superior a los doscientos cincuenta mil pesos. Inglaterra destinó más de cien mil pesos para mandar comisiones a Egipto, Hawai, Isla Rodríguez, Nueva Zelanda e Isla Desolación (Isla Kerguelen). Además, Lord Linsey pagó por su cuenta los gastos necesarios para enviar una comisión particular.