Abordamos la segunda entrega de la serie de artículos sobre la historia de la predicción probabilista.
Mario Fernández nos lleva en este caso al siglo XVII, una centuria que fue muy propicia en avances científicos y empíricos, gracias a personalidades claves en la historia de la meteorología quienes llegaron a realizar las primeras previsiones meteorológicas o crear los primeros instrumentos meteorológicos medianamente avanzados.
Os recordamos, el acceso al primer artículo de esta saga de entradas tan interesantes.
El conocimiento científico
En el siglo XVII el conocimiento científico deja de ser especulativo para convertirse en experimental.
Esta transición es posible debido a la invención y perfeccionamiento de instrumentos y a la formulación de las primeras leyes científicas en un lenguaje matemático.
Galileo y Newton
Dos gigantes ocupan el siglo XVII: Galileo y Newton. El primero descubrió las leyes que rigen el comportamiento de la caída de graves, las que rigen la oscilación del péndulo simple y perfeccionó el telescopio haciendo de él un instrumento útil para las observaciones astronómicas.
Sus descubrimientos en este campo liquidaron literalmente las concepciones antiguas acerca del geocentrismo haciendo válidas las hipótesis heliocéntricas formuladas ya por Copérnico en el siglo anterior.
También debemos a Galileo los primeros diseños de un termoscopio que ya habían sido esbozados en la antigua Grecia y a los que Empédocles de Agrigento hacía ya referencia en su obra Sobre la Naturaleza.
El dispositivo de Galileo no pasaba de ser una mera curiosidad y sus indicaciones eran sólo cualitativas ya que carecía de una escala.
La figura de Santorio Santorio
Fue su colega médico, Santorio Santorio, el que le dotó de una escala haciendo del dispositivo un instrumento ya útil para determinar la temperatura del cuerpo. Fue el primer termómetro clínico:
El termómetro sería objeto de perfeccionamientos posteriores.
Se sustituyó el agua por alcohol y mercurio y se idearon distintas escalas termométricas, de manera que antes de finalizar el siglo XVIII se disponían ya de cuatro escalas distintas de las que las más conocidas fueron la Fahrenheit, la Reaumur y la escala centígrada.
La invención del barómetro
La posterior invención del barómetro tuvo antes que sortear dos ideas aristotélicas muy arraigadas pero falsas: la primera de ella es que el aire carecía de peso y la segunda es que no existía el vacío (el famoso horror vacui).
El problema de elevar agua hasta una determinada altura terminó por confirmar que el aire tenía peso y tanto Viviani como Torricelli descubren la presión atmosférica y construyen el primer barómetro de mercurio al que se denominó “tubo de Torricelli”:
Viviani, Torricelli y Blaise Pascal
Torricelli llenó una cubeta de mercurio y un tubo capilar de un metro de longitud también relleno de este elemento. Colocó dicho tubo en la cubeta y el mercurio bajó hasta una altura aproximada de 760 mm.
Esto implica que el peso de la columna de mercurio se equilibra exactamente con el peso de la columna de aire que tiene encima.
Fue Blaise Pascal, no demasiado convencido de las teorías de Torricelli, quien encargó a su cuñado que escalase una pequeña montaña para comprobar que la altura barométrica sería menor en su cima que en su base y así corroborar las suposiciones de Torricelli.
Así lo comprobó su cuñado y Pascal abandonó la teoría del horror vacui.
Otto von Guericke y el primer pronóstico meteorológico
En este mismo orden de cosas, Otto von Guericke diseñó la primera máquina neumática o bomba de vacío y realizó el famoso experimento de los hemisferios de Magdeburgo.
Así mismo, parece que fue el primero en pronosticar una tormenta simplemente basándose en la caída de presión barométrica que la precede. Se había hecho así la primera predicción científica del tiempo.
Otros avances notables: higrómetro, pluviómetro y anemómetro
Los avances que también surgieron en otros tipos de instrumentos de observación fueron también notables.
Se utilizaron por primera vez distintos tipos de materiales para la construcción de higroscopios e higrómetros (cabello, tripa animal y barba de ballena).
Se inventó igualmente el pluviómetro y fue el reverendo Samuel Horsley quien incorpore al dispositivo una regleta graduada que se utilizó prácticamente sin modificación hasta mediados del siglo XIX.
Por último, empezaron a cobrar forma los llamados anemómetros de cazoletas debido al perfeccionamiento que físicos y como Robert Hooke, el ruso Lomonossov y los franceses Grilet y Pajot basándose en los molinos de viento.
Con todo este arsenal de instrumentos meteorológicos será ya cuestión de poco tiempo que se empiecen a organizar las primeras redes de datos y verificación meteorológica.
Sir Isaac Newton
Es el siglo XVII también el siglo del que muchos consideran el mayor físico de todos los tiempos: Sir Isaac Newton.
Newton fue un ser solitario y misántropo. Procedente de la pequeña aristocracia rural, un pastor convenció a su madre para que lo mandase a estudiar a Cambridge.
Luego estalló una epidemia de peste que obligó a suspender las clases.
Entre 1665 y 1666 se inició su periodo de descubrimientos más fructífero: el descubrimiento de la fórmula del binomio, de la gravedad y de los principios del cálculo infinitesimal (cálculo de las fluxiones, como él mismo lo denominó).
Primeras leyes del comportamiento de los gases
Su obra en física se recoge en los ‘Principios Matemáticos de la Filosofía Natural’ (los Principia).
A él se le debe las leyes de Newton que constituyen los principios básicos de la rama física llamada Dinámica.
Gracias a la invención de los principios del cálculo, se pudo evaluar y cuantificar un problema que ya inquietó a los antiguos: el problema del cambio, el movimiento y su cuantificación.
Con Newton nacieron también las llamadas ecuaciones diferenciales, ecuaciones cuya incógnita es la tasa de cambio de ciertas magnitudes (hoy diríamos derivadas).
En este siglo también nacieron las primeras leyes que atañían al comportamiento de los gases: como la ley de Boyle-Mariotte que establece que la presión de un gas encerrado es función inversa de su volumen permaneciendo la temperatura constante.
Un siglo muy fructífero
He aquí, un tanto resumidos, los hitos científicos principales del fructífero siglo XVII.
Con instrumentos ya perfeccionados susceptibles ya de medir y cuantificar magnitudes y leyes nuevas, el conocimiento científico en general, y el meteorológico en particular, se aprestaban a un importante salto cualitativo que se haría mucho más patente en los siglos siguientes.
Bibliografía
- Gil Olcina, Antonio y Olcina Cantos Jorge; Tratado de Climatología, Publicaciones Universitat D´Alacant, 1ª edic 2017.
- Fuente de las ilustraciones: Wikipedia.
Cuando se puede medir aquello de lo que se está hablando y expresarlo en números, se conoce algo del tema, pero cuando no se puede medir, el conocimiento es pobre y de calidad poco satisfactoria, puede ser el principio del conocimiento, pero en sus pensamientos, usted, apenas ha avanzado al estado de ciencia cualquiera que sea el asunto del que está hablando.
Lord Kelvin
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