Jorge Juan de Santacilia y el achatamiento de la Tierra

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Los planetas giran, las estrellas giran, nuestro Sol gira… Todo gira en este Universo hecho tan a nuestra medida y tan comprensible para los seres humanos, que asusta. El ecuador del Sol rota a una velocidad de una revolución cada 25 días aproximadamente. Y digo el ecuador, porque el resto del Sol rota más despacio. Júpiter también rota muy rápido: unas 10 horas emplea el rey de los planetas en dar una vuelta sobre sí mismo. Esta velocidad enorme hace que su achatamiento sea perceptible incluso al ojo del telescopio del aficionado. No es de extrañar, por tanto, que hacia el siglo XVIII, esto fuera conocido. Ya en épocas más modernas, hemos descubierto que algunas estrellas giran tan rápido que más parecen discos que otra cosa, siendo su física bien distinta a la que gobierna las estrellas más “normales”, entendiendo por normal una estrella que rote más despacio, como nuestro Sol.

Por tanto, es comprensible pensar que cuando una estrella o un planeta rotan, se abomban por el ecuador. La Tierra, nos decían en la escuela, está achatada por los polos y ensanchada por el ecuador. Tal afirmación, correcta, ya la hacía Newton (1643-1727) en el siglo XVII. Entendiendo que la Tierra no es un cuerpo totalmente rígido, Newton pensaba que el equilibrio entre la fuerza de la gravedad y la fuerza de inercia, causaría un abombamiento allá donde las fuerzas de inercia eran mayores: es decir, en el ecuador. Pensaba bien, pero no todos los sabios estaban de acuerdo con tal afirmación. Conocida es la polémica que allá por el siglo XVIII sacudía a lo más granado de la ciencia europea: ¿estaba la Tierra achatada por los polos y ensanchada por el ecuador, como afirmó Newton, o bien tenía forma de limón, estando más achatada por el ecuador que por los polos, como defendía la escuela francesa capitaneada por Jacques Cassini (1677-1756). Tal discusión marcó el siglo de la Ilustración.

En aquel entonces nadie dudaba de que la Tierra no era plana. Algunos sabios griegos, como Parménides o Pitágoras, habían sido los primeros en anunciar la esfericidad de la Tierra unos 2000 años antes. Incluso Eratóstenes, hacia el siglo III a J.C., se había atrevido a medir su circunferencia cometiendo un error inferior al 2%, lo que representa una desviación de apenas un centenar de km y todo un logro para la época. Cuentan que Colón ocultó los datos de Eratóstenes a Isabel la Católica cuando perseguía la financiación de su viaje a las Indias, pensando que era mejor que la reina pensara que la Tierra era más pequeña de lo que era realmente. Pero esa es harina de otro costal.

Lo importante era que, al igual que Eratóstenes había demostrado el tamaño real de nuestro planeta, quedaba pendiente la cuestión de su forma exacta. Observaciones en distintos lugares del planeta habían demostrado que la Tierra no parecía ser una esfera perfecta, sino que estaba deformada: quizás fuera un esferoide achatado por los polos. Las experimentos realizados con péndulos para medir la fuerza gravitatoria habían demostrado que la gravedad era mayor cerca de los polos que en el ecuador. Estos datos estaban muy en la línea de lo afirmado por Newton, pero Jacques Cassini se resistía. Él defendía una Tierra con forma de limón, achatada por el ecuador. Y defendía su hipótesis a raíz de unos experimentos realizados en Europa que contradecían la hipótesis de Newton.

En 1733, la prestigiosa academia de las ciencias de París decidió zanjar la cuestión. Para ello, envió dos expediciones a sendas latitudes extremas con el fin de determinar las deformaciones del globo terrestre. Una expedición se dirigió hacia Laponia, lo más cerca del Polo posible. La otra expedición marchó hacia el Ecuador, a la ciudad de Quito. En la expedición al Quito actual viajaba un alumno aventajado de tan sólo 21 años. Un alumno de la academia de guardiamarinas de Cádiz: Jorge Juan de Santacilia (1713-1773). Tan aventajado que llegaría a ser una de las personalidades más brillantes del panorama científico español del siglo XVIII: ilustrado, matemático, astrónomo, ingeniero naval… llegaría a ser elogiado por los científicos europeos de su época. Y para muchos, ‘el sabio español’.

La presencia de Jorge Juan en la expedición a Quito obedecía a razones más ‘reales’ que científicas: al ser una expedición dirigida a territorio español, fue necesaria la participación de españoles y el rey Felipe V ordenó que Jorge Juan viajara junto con su compañero de estudios, Antonio de Ulloa (1716-1795). Tanto Jorge Juan como Antonio no eran más que jóvenes promesas a mucha distancia de los científicos franceses que gobernaban la ciencia que se hacía en Europa y, por tanto, en el mundo entero. Pero durante los 8 años que duró la expedición, Jorge Juan adquirió unos conocimientos valiosísimos en matemáticas, astronomía y geodesia debido precisamente al carácter de la expedición: se trataba de determinar dónde eran los radios de la Tierra más cortos, si por el ecuador, o por los polos. Y medir radios terrestres era una tarea tan ardua que resultó imposible.

Sea una rueda de bicicleta con 360 radios, uno por cada grado de circunferencia (recordemos que una circunferencia se puede dividir en 360 grados). En el caso de tener una rueda perfecta, cada uno de los radios mide exactamente lo mismo que el resto. Por tanto, el segmento de rueda que une cada uno de los radios y que recibe el nombre de arco de circunferencia, también medirá lo mismo. Sin embargo, si la rueda no fuera redonda, sino ovalada, habrá radios más largos que otros y, por tanto, arcos de circunferencia más largos que otros, siendo la diferencia más acusada cuanto mayor sea el achatamiento. Exactamente igual ocurre con nuestro planeta, siendo aquí el análogo a la circunferencia de la Tierra, los meridianos terrestres, que son las líneas imaginarias que unen los polos cortando perpendicularmente el plano ecuatorial.

Con esta idea en mente, las expediciones se hicieron a la mar. Su misión consistía en medir por separado el arco de meridiano correspondiente a 3 grados, con el fin de minimizar el error, que habría sido mayor si sólo se hubiera medido el arco correspondiente a un grado: cuanto más grande fuera la medida de los arcos, es decir, cuanto más grados se abarcara, menor sería el error cometido. Los cálculos realizados por nuestro Jorge Juan fueron sin duda y, de acuerdo con todos, los más exactos, midiendo 111 km por grado de arco en el ecuador. Un kilómetro más que lo medido por la expedición a Laponia. Esto significaba, extrapolando, que la diferencia entre el radio ecuatorial y el polar era de unos 21 km. Quedaba así demostrado que la Tierra se abultaba por el Ecuador.

La expedición marcaría el resto de la vida de Jorge Juan. A su regreso a Europa, el sabio español publicó sus observaciones astronómicas y físicas, siendo su obra traducida a varios idiomas, extendiéndose como la pólvora por toda Europa. Por este motivo, Jorge Juan fue aceptado como miembro de las célebres academias de las ciencias de París, Berlín y la Royal Society de Londres (fundada en 1660). Todo un honor. Realizó la primera cartografía general de España y promovió la creación de los primeros observatorios de España en Cádiz y Madrid. Además, como diplomático que fue, se dedicó a combatir a los piratas berberiscos. Incluso llevó a cabo un episodio de espionaje en Inglaterra a la altura de las mejores novelas de espías.

En 1771, dos años antes de su muerte, el sabio español publicó su obra maestra: “Examen Marítimo”. En esta maravillosa obra reunió gran parte de los conocimientos que llegó a adquirir a lo largo de su vida. Aún hoy, la obra se encuentra entre los mejores y más innovadores trabajos realizados en mecánica de fluidos e ingeniería naval, siendo algunos de los métodos introducidos por él en aquel entonces, de uso hoy en día.

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