domingo, 24 de abril de 2011

La extremadamente curiosa Ley de Bode


Cuando el matemático Johann Daniel Titius traducía un libro del naturalista suizo Charles Bonnet, el cual versaba sobre la inspiración divina del orden natural, se tomó la libertad de agregar un pequeño y modesto párrafo. El original mencionaba que se conocían seis planetas (Todos desde Mercurio a Saturno), pero que no se sabía si podían haber más. Titius le agregó, además, que la distancia al Sol de cada uno de ellos seguía una bella ley matemática, deducida de forma empírica y sin ninguna base teórica:

$D_n = \frac{n+4}{10}$

O sea,

Una unidad astronómica (UA) se define como la distancia de la Tierra al Sol.

Bastante curioso, ¿verdad?Siempre es impresionante cuando se descubre una fórmula que sin motivo aparente describe una parte del mundo. (Piénselo: ¿Por qué esto parece funcionar?). Titius hizo notar también el hueco dejado por el valor 2,8 UA: debía haber un planeta perdido entre Marte y Júpiter. Hecha esta ligera modificación, que él jamás se atribuyó, publicó su traducción. Ocho años más tarde esta cayó en manos de Johann Elert Bode, quien escribía un libro introductorio a la astronomía. La obra de Bode, quien descuidadamente omitió los nombres Bonnet y Titius, fue la que popularizó la fórmula y por eso es que esta lleva su nombre.

En 1781, de la mano de William Herschel y justo en donde la fórmula predecía, se descubrió Urano ¡La fórmula funcionaba! De los primeros ocho valores dados por esta, siete coincidían aproximadamente con la posición real del planeta. Eso es poder de predicción. Bode terminó por reconocer sus fuentes y alentó a la busqueda del planeta perdido entre Marte y Júpiter ¡¡¡Y lo encontraron!!! A 2,77 UA, casi en donde predecía la fórmula, el 1 de enero de 1801 Giuseppe Piazzi descubrió Ceres, un planeta enano que hasta 1860 fue considerado un planeta propiamente dicho. (También se lo consideró, hasta 2006, el mayor de los asteroides que giran alrededor del Sol). Esto hace ocho de ocho: la fórmula era Ley.

Ceres, hoy un planeta enano, fue considerado un planeta propiamente dicho hasta 1860.
Cuarenta y cinco años después del descubrimiento de Ceres se descubrió Neptuno, muy lejos de donde debería estar el muy maldito. La bella y elegante fórmula no era una ley después de todo. Cosa que se confirmó con el descubrimiento de Plutón en 1930, que también se encontraba extremadamente lejos de donde debería estar. Y ahora viene lo más curioso: si omitimos a Neptuno, entonces Plúton sí estaría en donde la ex-ley afirma:


Muy pero muy curioso, ¿verdad? Aún se desconoce el motivo de tal poder de predicción. Ahora, como estudiante de matemática y apasionado a la física (de tener más neuronas haría ambas carreras) tengo una propuesta que hacer. Dado que la definición de planeta es una invención humana, ¿porque no definimos planeta como un cuerpo celeste que sigue la Ley de Bode? Así Ceres y Plutón serían planetas de nuevo y la bella fórmula de la que trata esta entrada describiría hermosamente una partecita del universo.



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