Tycho Brahe i l’error experimental

Segur que molts recordeu més d'una vegada al fer una pràctica que us havia costat molt esforç us venia el professor i us preguntava: i l'error?, on és aquí l'anàlisi de l'error?. Cares llargues. Quin rotllo! Però si ja se sap com va, per a què serveix?. Espero treure-us de dubtes en la història d'avui.

[@more@]

Per a Aristòteles les estrelles estaven en una esfera fixa que mai canviava. Operaven sota lleis divines. Aquesta imatge va durar moltíssim temps. Per què mirar el cel si mai canvia? Però d'altra banda, si no es mirava, era impossible dir que Aristòteles estava equivocat. Així és com pensava aquella civilització. També pensaven que els cometes eren fenòmens sublunars (de l'alta atmosfera) i que no tenien res a veure amb les estrelles fixes.

Una nit de 1572 uns pagesos van ser importunats per un home pres de l'agitació i els va preguntar si veien al cel el que ell estava veient. Els pagesos li van confirmar que aquesta estrella no estava abans d'aquella nit i era molt brillant. Es tractava d'una supernova. El nom d'aquest home era Tycho Brahe (1546-1601).

No sé si tenia bon olfacte, el que sí tenia era un nas d'or atès que l'autèntica l'havia perdut en un duel. Als 20 anys, quan era estudiant, va tenir una forta discussió amb un tal Manderup Parsbjerg sobre una qüestió matemàtica (sembla mentida que fos per matemàtiques i no per dones). Com la disputa va ser a casa d'un professor, els amics van haver de separar-los. Una setmana més tard es van trobar en una festa de Nadal amb unes copes de més i es van enfrontar a espasa. La cosa va acabar ràpid quan Parsbjerg le va tallar un bon tros de nas. Així que va haver de posar-li amb un tros de nas d'or. Es diu que portava una capsa de goma d'enganxar que utilitzava quan li tremolava el tros de nas postís. Ja podeu imaginar les bromes dels seus rivals. Un va dir que Brahe feia les seves observacions astronòmiques pel nas que usava d'espiell.

Als 14 anys, Brahe va quedar fascinat davant l'eclipsi de Sol predit per al 21 d'agost de 1560. Com podia predir-se un eclipsi?. Amb aquest precedent no és estrany que volgués comprovar on estava aquesta supernova i va veure que realment estava molt lluny, més que la Lluna i que els planetes. Si Aristòteles estava equivocat en la perfecció de les estrelles fixes, per què no ho podia estar també en els cometes i en altres perfeccions?

Ja es coneixia que tots els planetes, inclosa la Terra sense incloure la Terra, giraven al voltant del Sol. Ara bé, sabem que es mouen, però la pregunta és com? en una circumferència? està el Sol realment al centre? a quina velocitat es mouen?. Brahe es va plantejar totes aquestes preguntes i va posar mans a l'obra. Per poder veure trajectòries havia d'observar el cel acuradament anotant la posició de tots els planetes. Però el que el destaca com a observador excepcional és que va prestar especial atenció als possibles errors en els mesuraments.

Tycho Brahe era ric i el rei Federico II que era amic seu li va donar l'illa de Hven en el Öresund prop de Copenhaguen entre Dinamarca i Suècia així com poder manar sobre els pagesos de la mateixa. Aquesta illa d'uns 8 km quadrats es va convertir en el primer observatori de la història. Va construir una magnífica casa i tot el laboratori a la part més alta de l'illa i ho va emmurallar tot. La va dir Uraniborg que vol dir "castell del cel". Va ser el primer director d'un observatori de la història!.

Aquí cal dir un detall important. A l'hora d'alinear objectes, com més llarga sigui la vara amb la qual dirigim al nostre blanc més precisa serà la nostra mesura. Si els astrònoms de l'època alineaven estrelles gràcies a espiells que es posaven en els extrems dels braços, Brahe utilitzava una vara de 2,13 metres. L'error que cometien en la posició els astrònoms comuns era de l'ordre de 6 minuts d'arc mentre que les observacions de Brahe tenien un error de mig minut (aquest error és l'ample d'una agulla que s'aguanta amb el braç). Però la cosa més important és adonar-se que per fer mesures més precises necesitem instruments més grans.

Doncs bé, Brahe va fer artefactes que giraven en els plans vertical i horitzontal per poder fixar la posició dels astres a seguir nit rere de nit. La instrumentació que va fer era la més avançada de l'època. L'instrument més famós era un quadrant mural que tenia un ràdi de 6 metres. Van fer falta 40 homes per posar-lo al seu lloc. Tingueu en compte que per a la invenció del telescopi faltaven encara uns 20 anys.

Va haver d'abandonar l'illa al morir Federico II. L'illa pertany avui a Suècia i del palau-observatori de Uraniborg no queda res. Tycho era un tirà que va fer empresonar als arrendataris quan s'endarrerien en els seus pagaments. Els illencs es van encarregar de no deixar res quan ho va abandonar. Si alguna vegada us penseu imprescindibles directors d'alguna cosa, noteu el que va succeir: el nou rei li va donar l'illa a una tal Karen Andersdatter, una amant a la qual havia conegut en una festa de casaments, així que fixeu-vos en la inversió real. No obstant això, hi ha allà una estàtua d'ell.

Va ser a Praga on va prendre com ajudant a l'astrònom alemany Johannes Kepler. Van tenir moltes discussions donades les seves diferents personalitats, però Tycho va acabar reconeixent la vàlua de l'alumne. En el moment de la de mort va donar totes aquelles minucioses observacions a Kepler perquè demostrés que el sistema correcte era el heliocèntric geocèntric i que els planetes giraven en circumferències al voltant del Sol.(Actualització: gràcias al Holbach. Brahe pensavaque Mercuri, Venus, Mart, Júpiter y Saturn giraven al voltant del Sol, y aquest al voltant de la Terra).

A base de prova i error i gràcies a les dades de Brahe, el bon alumne va intentar demostrar-ho però es va adonar que Mart estava fora en 8 minuts d'arc. Fixeu-vos en el curiós de la història: si haguessin estat dades preses amb les tècniques de l'època, aquests 8 minuts d'arc haguessin estat atribuïbles a l'error experimantal, però com les dades eren de Brahe no podia tractar-se d'això ja que el seu error era de mig minut d'arc. No podia ser un error experimental. Va resultar que els planetes es movien en el·lipses al voltant del Sol i aquest últim estava en un del focus. Les dades de Brahe van fer caure la seva pròpia teoria. No per això anem a treure-li el mèrit, oi?

La propera vegada que us demanin error experimental podeu pensar que en això va el moviment dels planetes.

Font:
http://historias_de_la_ciencia.lamevaweb.info/post/1052/37035

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

2 respostes a Tycho Brahe i l’error experimental

  1. xim-xim diu:

    …quan faci càlcul d’errors!

    Com m’encanta el teu blog! 😉

  2. omalaled diu:

    Moltíssimes gràcies.

    Salut!!

Els comentaris estan tancats.