Ole Romer

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Astrónomo danés (1644–1710)

Ole Christensen Rømer (danés: [ˈoːlə ˈʁœˀmɐ]; 25 de septiembre de 1644 - 19 de septiembre de 1710) fue un astrónomo danés que, en 1676, realizó la primera medición de la velocidad de la luz.

Rømer también inventó el termómetro moderno que muestra la temperatura entre dos puntos fijos, a saber, los puntos en los que el agua hierve y se congela, respectivamente.

En la literatura científica, las grafías alternativas como "Roemer", "Römer" o "Romer" son comunes.

Biografía

Rundetårn ("la torre redonda") en Copenhague, en la parte superior de la cual la universidad tenía su observatorio desde mediados del siglo XVII hasta mediados del siglo XIX cuando fue trasladado a nuevos locales. El observatorio actual se construyó en el siglo XX para servir a los aficionados.

Rømer nació el 25 de septiembre de 1644 en Århus, hijo del comerciante y patrón Christen Pedersen (fallecido en 1663) y Anna Olufsdatter Storm (c. 1610 - 1690), hija de un regidor acomodado. Desde 1642, Christen Pedersen había comenzado a usar el nombre de Rømer, lo que significa que era de la isla danesa de Rømø, para distinguirse de otras personas llamadas Christen Pedersen. Hay pocos registros de Ole Rømer antes de 1662, cuando se graduó en la antigua Aarhus Katedralskole (la escuela de la catedral de Aarhus), se mudó a Copenhague y se matriculó en la Universidad de Copenhague. Su mentor en la Universidad fue Rasmus Bartholin, quien publicó su descubrimiento de la doble refracción de un rayo de luz por espato de Islandia (calcita) en 1668, mientras Rømer vivía en su casa. Rømer tuvo todas las oportunidades para aprender matemáticas y astronomía utilizando las observaciones astronómicas de Tycho Brahe, ya que a Bartholin se le había encomendado la tarea de prepararlas para su publicación.

Rømer fue empleado del gobierno francés: Luis XIV lo nombró tutor del Delfín y también participó en la construcción de las magníficas fuentes de Versalles.

En 1681, Rømer regresó a Dinamarca y fue nombrado profesor de astronomía en la Universidad de Copenhague, y el mismo año se casó con Anne Marie Bartholin, la hija de Rasmus Bartholin. También participó activamente como observador, tanto en el Observatorio Universitario de Rundetårn como en su casa, utilizando instrumentos mejorados de su propia construcción. Desafortunadamente, sus observaciones no han sobrevivido: se perdieron en el gran Incendio de Copenhague de 1728. Sin embargo, un ex asistente (y luego astrónomo por derecho propio), Peder Horrebow, describió fielmente y escribió sobre las observaciones de Rømer.

En su posición como matemático real, Rømer introdujo el primer sistema nacional de pesos y medidas en Dinamarca el 1 de mayo de 1683. Basado inicialmente en el pie del Rin, se adoptó un estándar nacional más preciso en 1698. Medidas posteriores de los patrones fabricados para longitud y volumen muestran un excelente grado de precisión. Su objetivo era lograr una definición basada en constantes astronómicas, utilizando un péndulo. Esto sucedería después de su muerte, ya que los aspectos prácticos lo hicieron demasiado inexacto en ese momento. Notable es también su definición de la nueva milla danesa de 24.000 pies daneses (alrededor de 7.532 m).

En 1700, Rømer persuadió al rey para que introdujera el calendario gregoriano en Dinamarca-Noruega, algo que Tycho Brahe había defendido en vano cien años antes.

Ole Rømer en el trabajo

Rømer desarrolló una de las primeras escalas de temperatura mientras convalecía de una pierna rota. Daniel Gabriel Fahrenheit lo visitó en 1708 y modificó la escala Rømer, dando como resultado la familiar escala de temperatura Fahrenheit que todavía se usa en algunos países.

Rømer también estableció escuelas de navegación en varias ciudades danesas.

En 1705, Rømer fue nombrado segundo Jefe de la Policía de Copenhague, cargo que ocupó hasta su muerte en 1710. Como uno de sus primeros actos, despidió a toda la fuerza, convencido de que la moral estaba alarmantemente baja. Fue el inventor de las primeras farolas (lámparas de aceite) en Copenhague y trabajó duro para tratar de controlar a los mendigos, los pobres, los desempleados y las prostitutas de Copenhague.

En Copenhague, Rømer estableció reglas para la construcción de casas nuevas, restableció el suministro de agua y el alcantarillado de la ciudad, se aseguró de que el departamento de bomberos de la ciudad obtuviera nuevos y mejores equipos, y fue la fuerza impulsora detrás de la planificación y realización de nuevos pavimentos en las calles y en las plazas de la ciudad.

Rømer murió a la edad de 65 años en 1710. Fue enterrado en la Catedral de Copenhague, que desde entonces ha sido reconstruida tras su destrucción en la Batalla de Copenhague (1807). Hay un monumento moderno.

Rømer y la velocidad de la luz

La determinación de la longitud es un problema práctico significativo en cartografía y navegación. Felipe III de España ofreció un premio por un método para determinar la longitud de un barco fuera de la vista de la tierra, y Galileo propuso un método para establecer la hora del día, y por lo tanto la longitud, basado en los tiempos de los eclipses de las lunas de Júpiter, en esencia usando el sistema joviano como un reloj cósmico; este método no mejoró significativamente hasta que se desarrollaron relojes mecánicos precisos en el siglo XVIII. Galileo propuso este método a la corona española (1616-1617), pero resultó ser poco práctico debido a las inexactitudes de los horarios de Galileo y la dificultad de observar los eclipses en un barco. Sin embargo, con refinamientos, se podría hacer que el método funcione en tierra.

Después de estudiar en Copenhague, Rømer se unió a Jean Picard en 1671 para observar alrededor de 140 eclipses de la luna Io de Júpiter en la isla de Hven en la antigua ubicación del observatorio de Uraniborg de Tycho Brahe, cerca de Copenhague, durante un período de varios meses, mientras que en París Giovanni Domenico Cassini observaba los mismos eclipses. Comparando los tiempos de los eclipses, se calculó la diferencia de longitud de París a Uraniborg.

Cassini había observado las lunas de Júpiter entre 1666 y 1668 y descubrió discrepancias en sus medidas que, en un principio, atribuyó a que la velocidad de la luz era finita. En 1672 Rømer fue a París y continuó observando los satélites de Júpiter como asistente de Cassini. Rømer añadió sus propias observaciones a las de Cassini y observó que los tiempos entre eclipses (particularmente los de Io) se acortaban a medida que la Tierra se acercaba a Júpiter, y se alargaban a medida que la Tierra se alejaba. Cassini hizo un anuncio a la Academia de Ciencias el 22 de agosto de 1676:

Esta segunda desigualdad parece deberse a la luz tomando algún tiempo para alcanzarnos desde el satélite; la luz parece tomar alrededor de diez a once minutos [para cruzar] una distancia igual al medio-diametro de la órbita terrestre.

Ilustración del artículo 1676 sobre la medición de Rømer de la velocidad de la luz. Rømer comparó la duración de las órbitas de Io mientras la Tierra se dirigía hacia Júpiter (F a G) y mientras la Tierra se alejaba de Júpiter (L a K).

Curiosamente, Cassini parece haber abandonado este razonamiento, que Rømer adoptó y se dedicó a reforzar de manera irrefutable, utilizando un número seleccionado de observaciones realizadas por Picard y él mismo entre 1671 y 1677. Rømer presentó sus resultados a la Academia Francesa de Sciences, y fue resumido poco después por un reportero anónimo en un breve artículo, Démonstration touchant le mouvement de la lumière trouvé par M. Roemer de l'Académie des sciences, publicado el 7 de diciembre de 1676 en el Journal des sçavans. Desafortunadamente, el reportero, posiblemente para ocultar su falta de comprensión, recurrió a frases crípticas, ofuscando el razonamiento de Rømer en el proceso. El propio Rømer nunca publicó sus resultados.

El razonamiento de Rømer fue el siguiente. Haciendo referencia a la ilustración, suponga que la Tierra está en el punto L e Io emerge de la sombra de Júpiter en el punto D. Después de varias órbitas de Io, a las 42,5 horas por órbita, la Tierra se encuentra en el punto K. Si la luz no se propaga instantáneamente, el tiempo adicional que tarda en llegar a K, que calculó unos 3½ minutos, explicaría el retraso observado. Rømer observó inmersiones en el punto C desde las posiciones F y G, para evitar confusiones con eclipses (Io a la sombra de Júpiter de C a D) y ocultaciones (Io escondido detrás de Júpiter en varios ángulos). En la siguiente tabla, sus observaciones en 1676, incluida la del 7 de agosto, que se cree que está en el punto de oposición H, y la observada en el Observatorio de París con 10 minutos de retraso, el 9 de noviembre.

Los eclipses de Io registrados por Rømer en 1676
El tiempo se normaliza (horas desde la medianoche en lugar de desde el mediodía); los valores en filas se calculan a partir de los datos originales.
Mes Día Hora Tide órbitas promedio (horas)
Mayo 12 2:49:42 C
2,837,189s18 41.48
Junio 13 22:56:11 C
4.748.019s31 42.54
Aug 7 21:49:50 D
611.7654 42.48
Aug 14 23:45:55 D
764,718s5 42.48
Aug 23 20:11:13 D
6.729.87244 42.49
Nov 9 17:35:45 D

Por prueba y error, durante ocho años de observaciones, Rømer descubrió cómo explicar el retraso de la luz al contar las efemérides de Io. Calculó el retraso como una proporción del ángulo correspondiente a la posición de la Tierra con respecto a Júpiter, Δt = 22·( α180°)[minutos]. Cuando el ángulo α es de 180° el retraso se convierte en 22 minutos, lo que puede interpretarse como el tiempo necesario para que la luz recorra una distancia igual al diámetro de la órbita terrestre, H para E. (En realidad, Júpiter no es visible desde el punto de conjunción E). Esa interpretación hace posible calcular el resultado estricto de las observaciones de Rømer: la relación entre la velocidad de la luz y la velocidad con que la Tierra orbita alrededor del sol, que es la razón de la duración de un año dividida por pi en comparación con los 22 minutos

365·24·60π ·22 ≈ 7.600.

En comparación, el valor moderno es de alrededor de 299 792 km s−129,8 km s−1 ≈ 10 100.

Rømer no calculó esta relación ni dio un valor para la velocidad de la luz. Sin embargo, muchos otros calcularon una velocidad a partir de sus datos, siendo el primero Christiaan Huygens; después de mantener correspondencia con Rømer y obtener más datos, Huygens dedujo que la luz viajaba 16+23 diámetros terrestres por segundo, lo que equivale aproximadamente a 212 000 km/s.

La opinión de Rømer de que la velocidad de la luz era finita no fue completamente aceptada hasta que James Bradley realizó mediciones de la llamada aberración de la luz en 1727.

En 1809, nuevamente haciendo uso de las observaciones de Io, pero esta vez con el beneficio de más de un siglo de observaciones cada vez más precisas, el astrónomo Jean Baptiste Joseph Delambre informó que el tiempo que tarda la luz en viajar desde el Sol hasta la Tierra es 8 minutos y 12 segundos. Dependiendo del valor asumido para la unidad astronómica, esto arroja una velocidad de la luz de poco más de 300.000 kilómetros por segundo. El valor moderno es de 8 minutos y 19 segundos, y una velocidad de 299.792,458 km/s.

Una placa en el Observatorio de París, donde casualmente trabajaba el astrónomo danés, conmemora lo que fue, en efecto, la primera medición de una cantidad universal realizada en este planeta.

Inventos

Además de inventar las primeras luces de la calle en Copenhague, Rømer también inventó el círculo meridiano, el altacimutal y el instrumento de paso (también conocido como el instrumento de tránsito, un tipo de círculo meridiano cuya horizontal eje no está fijo en la dirección este-oeste).

Medalla Ole Rømer

La Medalla Ole Rømer [da] es otorgada anualmente por el Consejo Danés de Investigación en Ciencias Naturales para destacada investigación.

Museo Ole Rømer

El Museo Ole Rømer está ubicado en el municipio de Høje-Taastrup, Dinamarca, en el sitio excavado del observatorio de Rømer Observatorium Tusculanum [da] en Vridsløsemagle. El observatorio se inauguró en 1704 y funcionó hasta alrededor de 1716, cuando los instrumentos restantes se trasladaron a Rundetårn en Copenhague. Hay una gran colección de instrumentos astronómicos antiguos y más recientes en exhibición en el museo. El museo abrió sus puertas en 1979 y desde 2002 forma parte del museo Kroppedal en el mismo lugar.

Honores

En Dinamarca, Ole Rømer ha sido honrado de varias maneras a lo largo de los siglos. Ha sido retratado en billetes de banco, el epónimo Ole Rømer's Hill [da] es lleva su nombre, al igual que las calles de Aarhus y Copenhague (Ole Rømers Gade y Rømersgade [da] respectivamente). El observatorio astronómico de la Universidad de Aarhus se llama Observatorio Ole Rømer (Ole Rømer Observatoriet [da]) en su honor, y un proyecto de satélite danés para medir la edad, la temperatura, las condiciones físicas y químicas de estrellas seleccionadas, se denominó The Rømer Satellite [da]. Sin embargo, el proyecto del satélite quedó varado en 2002 y nunca se realizó.

El cráter Römer en la Luna lleva su nombre.

En la cultura popular

En la década de 1960, el superhéroe de historietas The Flash en varias ocasiones midió su velocidad en "Roemers" [sic], en honor al "descubrimiento" de Ole Rømer de la velocidad de la luz.

En la novela Rainbow Mars de Larry Niven de 1999, se menciona que Ole Rømer observó la vida marciana en una línea de tiempo alternativa.

Ole Rømer aparece en el juego de 2012 Empire: Total War como un caballero de Dinamarca.

El 7 de diciembre de 2016, se dedicó un Doodle de Google a Rømer.

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  41. ^ Nordisk universitets-tidskrift (en danés). 1854. pp. 6–. ... den længe forhen af den Danske berömle Astronom Ole Römer forfærdigede Cirkel, hvilken han kaldte rota meridiana,... Ophold paa hans saakaldte Observatorium Tusculanum i Landsbyen Wridslöse-Magte, nogle Mile fra Kjöbenhavn.
  42. ^ Historiske meddelelser om København (en danés). Københavns Kommune. 1936. pp. 316–. Trods Observatoriets nu saa fortrinlige og moderne Indretning synes Rømer dog ikke at have været helt tilfreds med Forholdene. Det er, saa vidt det... Hvis vi undersøger de fleste af vore borgerlige Indretningers Historie, vil vi støde paa Ole Rømers Navn.... Hans Elever har sikkert ogsaa observeret baade her og i det andet privado "Observatorium tusculanum", som han byggede sig i Vridsløsemagle.
  43. ^ Carl Sophus Petersen; Vilhelm Andersen; Richard Jakob Paulli (1929). Illustreret dansk litteraturhistorie: bd. Den danske littterature fra folkevandringstiden indtil Holberg, af C.S. Petersen under medvirkning af R. Paulli (en danés). Gyldendai. pp. 716–. ... København og Roskilde, sit "Observatorium Tusculanum", som han med en klassisk Vending symbolk kaldte det.
  44. ^ København (en danés). Gyldendal A/S. 2004. pp. 133–. ISBN 978-87-02-03645-9. Allerede Ole Rømer (1644–1710) var mere ambitiøs. Han syntes, der var alt for meget lys og røg i byen til, at man kunne se ordentligt, så han byggede sit eget observatorium i Vridsløsemagle langt uden for København.
  45. ^ Skalk, nyt om gammelt (en danés). Forhistorisk Museum. 1999. pp. xiv–.
  46. ^ Historisk tidsskrift (en danés). Vol. 106. Den Danske Forening. 2006. pp. 743–. Det var astronomen Claus Thykier, der havde fået den idé, at han ville finde det sted, hvor Ole Rømer (1644–1710) i 1704... I 1979 kunne Ole Rømer Museet åbne i lokaler på gården Kroppedal få hundrede meters fra fundstedet med Claus...
  47. ^ "Kroppedal ← Gyldendal – Den Store Danske". Denstoredanske.dk. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2015. Retrieved 5 de octubre 2015.
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  50. ^ Mads Lidegaard (1o de enero de 1998). Danske høje fra sagn og tro (en danés). Busck. pp. 86–. ISBN 978-87-17-06754-7. Ole Rømers Høj (oprindelig Kongehøj) er den største høj i hele området, 6 m høj med stejle sider og en hel flad top. Den menes bygget i jernalderens sidste århundreder eller vikingetiden og ligue øst para Vridsløsemagle syd para...
  51. ^ "Untitled Document". Archivado desde el original el 31 de julio de 2007.
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