2005 AÑO CASSINI
CULTO AL SOL EN TEMPLOS CRISTIANOS
(Espacio, Alcobendas - Madrid, febrero 2005, n. 2, pag. 52)

La idea de dedicar el presente año a Gian Domenico Cassini (1625-1712) parte de la contemporaneidad de tres acontecimientos singulares: se cumplen 350 años de la construcción de la mayor meridiana del mundo, la boloñesa de San Petronio; el telescopio G.D.Cassini de Loiano celebra su trigésimo aniversario y la sonda Cassini por fin ha soltado el módulo Huygens para que se pose sobre Titán.

Por Fabricio Bònoli y Daniel Álvarez
(Extracto de un artículo de Fabricio Bònoli)

Cassini ocupa un puesto relevante en la historia de la Astronomía por sus grandes contribuciones en el desarrollo tanto instrumental como teórico de esta disciplina. Fue profesor de astronomía en la Universidad de Bolonia, donde estudió y tabuló las posiciones de los satélites de Júpiter. En 1669 asumió la dirección del Observatorio de París, por petición expresa del rey Luis XIV. Además dio origen a toda una dinastía de astrónomos.

Tecnología revolucionaria
“Este verano se colocará en San Petronio la primera piedra para construir la ciencia celeste desde la base: se observará el solsticio de verano, ...el Sol brillará sobre la meridiana justo al mediodía. Esa línea está destinada a hacer observaciones diarias del Sol, de la Luna y de las principales estrellas, y a hacer experimentos físicos...”
Así rezaba el texto en latín que en 1655 Cassini envió a los ilustres de la Bolonia del siglo XVII, invitándoles a la inauguración del heliómetro más grande del mundo. Se trataba de una plancha de hierro, cuidadosamente nivelada por el astrónomo, cuya posición fue determinada trazando en el suelo de la basílica varios arcos de círculo con centro en el vértex, y señalando los dos puntos que atravesaba diariamente el Sol con una línea que iba de Norte a Sur, esquivando las columnas del templo.

Observación del Sol
En realidad Cassini acometió la remodelación de la meridiana, trazada 75 años antes por el cosmógrafo dominicO Ignacio Danti (1536-1586). Los ajustes consistieron en abrir un nuevo gnomon –agujero por donde entra la luz- en el techo (antes estaba en una pared), cuyo diámetro fuera un milésima de la altura a la que se situaba. El nuevo heliómetro se convirtió en el mejor instrumento para la observación del Sol y sus “movimientos”.
Danti fue llamado para enseñar Matemáticas y Astronomía en la Universidad de Bolonia en 1576. Formó parte de la comisión determinada por Gregorio XIII para la preparación de un nuevo calendario, el gregoriano, que será promulgado en 1582. El estudio de las variaciones del movimiento aparente del Sol en el curso del año y la determinación de los instantes de los equinoccios y de los solsticios eran las observaciones más importantes para definir el nuevo calendario.
Danti ya había proyectado un revolucionario instrumento astronómico en Florencia, en el templo de Santa Maria Novella, para observar el comportamiento del Sol, una meridiana, y decidió hacer lo mismo en Bolonia.

La meridiana de San Petronio
No transcurrió ni un siglo cuando la ampliación de la basílica hizo que fuera necesario demoler el muro de la nave de la izquierda donde estaba el “ojo” de la meridiana de Danti. En 1655 se encargó el diseño de un nuevo heliómetro a Cassini, entonces profesor de Astronomía en la ciudad, famoso por sus observaciones, como cuando demostró en 1652 que el paso de un cometa estaba muy por encima de la órbita de la Luna, contrariamente a la corriente aristotélica que definía a los cometas no como cuerpos celestes sino como exaltaciones de la atmósfera terrestre.
Cassini presentó un proyecto audaz para sustituir la meridiana de Danti: aprovechando con habilidad el recorrido entre las columnas de la nave gótica propuso elevar un tercio el gnomon y hacerlo dos veces y media más largo, de manera que se pudieran realizar observaciones más precisas. La mayor dificultad técnica era sortear las columnas para que no obstaculizaran el recorrido de los rayos del Sol.

Futuro estival
Cassini obtuvo gran fama con este instrumento para “medir el Sol”, por él mismo bautizado como heliómetro, con el que consiguió importantes resultados: corrigió la oblicuidad de la elipse solar y estableció una nueva medida de su refracción (la desviación que sufre la luz de un astro al atravesar la atmósfera).
Eustachio Manfredi, en 1736, analizando ochenta años de observaciones hechas con la meridiana de San Petronio, demostró que la oblicuidad de la elipse solar –que en realidad corresponde al plano de la órbita terrestre en torno al Sol- disminuye menos de un segundo por año. Esta deducción consiste e un levantamiento del eje de rotación terrestre respecto al plano en el cual la Tierra orbita alrededor del Sol: los astrónomos que trabajaron con la gran meridiana tuvieron el honor de haber sido los primeros en medir un proceso que, si permanece inalterado, abolirá las estaciones En menos de dos mil siglos.

 

Para estudiar a fondo

Cassini en París
La fama de Cassini llegó a oídos de Luis XIV y el astrónomo fue llamado por el monarca francés para que contribuyera a la realización del Observatorio Real en París.
Además se había esmerado en la observación telescópica de los planetas y determinó los períodos de rotación de Júpiter, Marte y Venus (aunque en este caso se equivocó). Se fijaba en alguna mancha, la seguía mientras el cuerpo celeste giraba, la veía desaparecer y reaparecer más tarde por el lado opuesto... Parecía lógico pensar que la Tierra también debía girar sobre su eje, como postulaba Copérnico.
Pudo calcular las órbitas y períodos rotacionales de los satélites de Júpiter y los ángulos que formaban los planos de sus órbitas. Gracias a ello podía deducir una hora mundial. Este “reloj” formado por los satélites de Júpiter permitió a Roemer calcular la velocidad de la luz y al propio Cassini delimitar las longitudes geográficas de muchas ciudades galas. Francia resultó ser un país más pequeño de lo que se suponía, por lo que el Rey Sol se lamentó ya que Cassini le había arrebatado más tierras que el peor de sus enemigos.

La reforma del calendario
La Pascua cristiana debía celebrarse el domingo de resurrección, tras el primer plenilunio de primavera. Europa se regía por el calendario solar juliano, instaurado por Julio César hasta que en el año 526 Dionisio el Exiguo, a petición papal, cambiara el año cero haciéndolo coincidir con el nacimiento de Cristo. El año 248 se convirtió en el 532.
En el siglo XVI León X intentó afinar los cálculos pero fue disuadido por Copérnico, consciente de que aún no disponían de datos certeros para corregir la duración del año. Pero en 1578 el año solar y los movimientos de la Luna eran bien conocidos y el Papa Gregorio XIII encargó la revisión del calendario a un equipo formado por Antonio Giglio, Christoph Clavius e Ignacio Danti. Elaboraron una propuesta que se promulgó como “calendario gregoriano” en 1582, con una pérdida de diez días, pasando del 5 al 15 de octubre.

El telescopio de Loiano
La necesidad de construir estaciones de observación fuera de los centros urbanos se remonta a finales del siglo XIX. El desarrollo de la Astronomía requiere cielos cada vez más despejados y oscuros y los astrónomos de la Specola, viejo observatorio de Bolonia y actual museo de astronomía, se desplazaron 30 kilómetros hasta Loiano donde, en septiembre de 1976, inauguraron un moderno telescopio de 152 cm.

Los “movimientos” del Sol
La segunda ley de Kepler explica cómo varía la velocidad de un planeta en los diferentes puntos de su órbita. Cuando el planeta está más alejado del Sol su velocidad es menor que cuando se acerca.
Desde la Antigüedad es bien sabido que en invierno el Sol y la Tierra alcanzan la distancia máxima entre sí. Es precisamente este alejamiento lo que parecía ralentizar el engañoso movimiento del Sol. La gran pregunta que se hacían los astrónomos era si realmente el movimiento frenaba o si era mera apariencia. Para llegar a una conclusión era necesario observar si el diámetro del Sol disminuía del mismo modo que lo hacía su velocidad, lo que hubiera puesto de manifiesto que ese descuento de la velocidad era sólo aparente. Cassini consiguió determinar las variaciones del diámetro solar con la precisión aproximada de un minuto de arco, midiendo las dimensiones de la imagen proyectada sobre el suelo de la basílica de San Petronio: 168x64 cm en invierno y 26 cm de diámetro en verano. Quedó demostrado que el diámetro aparente del Sol iba disminuyendo a medida que aumentaba la distancia con la Tierra, pero no lo hacía al mismo ritmo que la velocidad. Esto significaba que la disparidad aparente del movimiento solar era real. Quedaba confirmada la segunda ley de Kepler, aunque ello aún no confirmaba la hipótesis copernicana del sistema heliocéntrico.

Heliómetros honoríficos
La elite nobiliaria y clerical quiso incorporar la tecnología de los heliómetros a su esnobismo. El arquitecto Francesco Borromini (1599-1667) recibió el encargo de la familia Pamphili de proyectar una escalera donde la sombra de los escalones indicara la hora, el día y el mes en curso. También le pidieron un monumento para ensalzar la memoria de su difunto pariente el Papa Inocencio X. En este caso quisieron que un rayo de sol se posara a los pies de una estatua del pontífice cada 15 de septiembre, en la hora exacta en la que fue elegido Papa. Borromini no llegó a realizar esa obra pero en el pasado siglo XX inspiró al arquitecto Philip B. Hudson, constructor del Templo del Recuerdo en Melbourne, en memoria de los australianos caídos en la Primera Guerra Mundial. Con un heliómetro consiguió que cada 11 de noviembre a las 11 a.m., un rayo de sol entre por el techo de la capilla y caiga sobre una lápida inscrita con la palabra “LOVE”.

Honrado con una misión espacial
La sonda que examina los anillos de Saturno lleva por nombre Cassini en recuerdo de que fue este ilustre astrónomo quien descubrió los satélites Japeto (1671), Rea (1672), Dione (1684) y Tetis (1684) orbitando en torno al gran planeta gaseoso. Además, en 1675 detectó el espacio oscuro que separa los anillos A y B de Saturno y que lleva su nombre, “división de Cassini”.