Un evento celestial. En 1716, el inglés Edmund Halley (a quien se le dio el nombre del cometa) describió un procedimiento para usar observaciones del "tránsito" del planeta Venus a través de la cara del Sol para determinar el paralaje solar, un ángulo calculado a partir de dos posiciones en la Tierra, y de ahí la distancia de la Tierra al Sol. Los astrónomos estaban ansiosos por conocer esta distancia porque les permitiría calcular con mayor precisión las distancias de los otros planetas conocidos al Sol. Sabían las distancias relativas de los planetas entre sí, pero no podían determinar con precisión el tamaño del sistema solar sin conocer la distancia entre la Tierra y el Sol. Y había un problema: los tránsitos se producían raramente; antes de 1761, el último tránsito de Venus había sido en 1639. El tránsito se esperaba nuevamente en 1761 y 1769, pero después de eso no por otros 105 años. Claramente, la oportunidad de hacer observaciones precisas tenía que ser aprovechada, porque la oportunidad no volvería a surgir para nadie que viviera entonces. Todo el mundo científico se centró en los acontecimientos que se avecinaban.
Los requisitos. Un cálculo adecuado del paralaje requería al menos tres puntos de observación en la Tierra, cada uno con longitud y latitud medidas con precisión. Cada observador tenía que saber la hora local exacta del día en que comenzó el tránsito (así como la hora en ese mismo momento en el Observatorio Real de Greenwich, Inglaterra), y luego tuvo que medir la duración del tránsito desde el principio hasta el final. terminar con la misma precisión milimétrica. Los telescopios más potentes y los instrumentos de cronometraje más exactos serían necesarios para el tránsito cuando llegara. El tiempo despejado también era una necesidad.
Ciencia americana. Los colonos interesados en desarrollar las ciencias reconocieron las ventajas de la participación estadounidense en estos eventos celestiales: “Sería un gran honor”, escribió uno, “para nuestros jóvenes Colegios en América si se prepararan inmediatamente con un aparato adecuado para esa observación. Scmade eso." Sin embargo, en Estados Unidos no se hizo casi nada para el tránsito de 1761. John Winthrop, de Harvard, fue el único astrónomo estadounidense con reputación europea en ese momento; faltaba equipo; y pocas legislaturas provinciales deseaban gastar dinero público para financiar observaciones científicas. Massachusetts fue la única provincia que hizo un esfuerzo real y los resultados no fueron del todo satisfactorios.
Tránsito y paralaje
El planeta Venus se mueve en una órbita más cercana al Sol que la de la Tierra, y completa su órbita antes. Esto significa que Venus pasa periódicamente entre la Tierra y el Sol: durante unas horas estos tres cuerpos están alineados casi directamente. Cuando esto sucede, Venus se puede ver desde la Tierra, apareciendo como un pequeño disco oscuro que se mueve a través de la faz del Sol. Cuando este "tránsito" se ve desde diferentes puntos de la tierra, los cálculos cuidadosos arrojan el "paralaje" del Sol, el ángulo del Sol formado por un cambio en la posición del observador en la tierra. El paralaje es un factor clave para determinar la distancia de la Tierra al Sol en el momento en que se observó el tránsito. A su vez, esa distancia ayuda a resolver el tamaño de todo el sistema solar y las distancias relativas de los otros planetas del Sol y entre sí.
Fuente: Silvio A. Bedini, Pensadores y caldereros: los primeros hombres de ciencia estadounidenses (Nueva York: Scribners, 1975).
Una última oportunidad. La última oportunidad para cualquier persona viva llegó ocho años después, en 1769. Para la Sociedad Filosófica Estadounidense recientemente revitalizada, y para la reputación y promoción de la actividad científica en Estados Unidos en general, el tránsito de 1769 fue una oportunidad que la comunidad científica no podía permitirse perder. . Y esta vez las observaciones estadounidenses se consideraron vitales. Sólo el comienzo del tránsito sería visible en Europa, pero la mayor parte sería observable en las colonias de América del Norte; de hecho, los astrónomos calcularon que el área alrededor del lago Superior era uno de los pocos lugares en la Tierra donde se podía ver el tránsito completo. Debido a su situación política cambiada, Massachusetts no gastaría el dinero para respaldar las observaciones esta vez. La Sociedad Filosófica Estadounidense de Filadelfia recaudó fondos públicos al declarar, de manera algo falsa, que las observaciones eran "un Objeto, del que tanto depende la Promoción de la Astronomía y la Navegación y, en consecuencia, el Comercio y el Comercio". De hecho, el tránsito tenía sólo una importancia marginal para la navegación y el comercio, pero algunas personas que apoyarían voluntariamente los esfuerzos para impulsar el comercio no contribuirían al conocimiento puramente científico.
Preparaciones Los observadores estadounidenses emplearon los instrumentos más sofisticados que tenían a su disposición. Cerca de Filadelfia, el maestro relojero David Rittenhouse usó su propio reloj especialmente construido, un telescopio refractor de 144 potencias y un instrumento de igual altitud. En Cambridge, Massachusetts, John Winthrop utilizó el telescopio de dos metros y medio de Harvard y un reloj de péndulo excepcionalmente preciso y un cuadrante astronómico que tomó prestado del recolector de aduanas de Boston. Se establecieron otros puntos de observación en Rhode Island, Nueva York, Nueva Jersey y Virginia. En total, se realizaron al menos veintidós observaciones oficiales en América del Norte. Creció el entusiasmo popular; los no académicos reunieron anteojos ahumados para usarlos con sus telescopios y relojes de bolsillo menos potentes. Sabían poco sobre lo que estaba pasando, pero se dieron cuenta de que era grande y querían ser parte de ello.
El Éxito. Cuando llegó el día de junio, el clima estaba despejado en prácticamente todos los lugares donde se realizó una observación. En las ciudades, las multitudes se reunieron en silencio para observar a los observadores. Rittenhouse, mirando expectante a través de su telescopio, se emocionó tanto en el momento del contacto que en realidad se olvidó de informarlo durante varios segundos (en una situación en la que cada segundo marcaba una gran diferencia en los cálculos finales). Cuando todo terminó, la American Philosophical Society publicó varias observaciones. La calidad de estos varió considerablemente, pero se buscaron todos, porque se consideró que un mayor número de variaciones produciría finalmente una media más precisa. Los científicos europeos parecían complacidos con los esfuerzos estadounidenses; un científico sueco declaró que habían dado "satisfacción infinita a nuestros astrónomos". Los datos obtenidos fueron un triunfo en sí mismos; aunque varios astrónomos y matemáticos estadounidenses abordaron las matemáticas minuciosas, solo se publicó en Estados Unidos un intento de calcular el paralaje, y eso fue después de que ya se conocieran algunos de los resultados europeos. Al comparar las observaciones de Pensilvania y Greenwich, Rittenhouse y un compatriota calcularon la distancia de la Tierra al Sol en aproximadamente 93 millones de millas, cerca de la cifra aceptada hoy. El tránsito de Venus no solo brindó atención pública y un estímulo muy necesario para la búsqueda científica en América, las observaciones atrajeron la atención internacional. Un entusiasta sin duda habló en nombre de muchos cuando declaró que el tránsito de Venus "ha hecho un crédito a nuestro país que se habría comprado barato por veinte veces la suma".