Urbain Jean Joseph Le Verrier ( en francés: [yʁbɛ̃ ʒɑ̃ ʒozɛf lə vɛʁje] ; 11 de marzo de 1811 - 23 de septiembre de 1877) fue un astrónomo y matemático francés que se especializó en mecánica celeste y es más conocido por predecir la existencia y posición de Neptuno usando solo matemáticas.
Los cálculos se realizaron para explicar las discrepancias con la órbita de Urano y las leyes de Kepler y Newton . Le Verrier envió las coordenadas a Johann Gottfried Galle en Berlín, pidiéndole que las verificara. Galle encontró a Neptuno la misma noche en que recibió la carta de Le Verrier, con un margen de 1° respecto a la posición prevista.
El descubrimiento de Neptuno es ampliamente considerado como una validación dramática de la mecánica celeste y es uno de los momentos más notables de la ciencia del siglo XIX.
Urbain Le Verrier nació en Saint-Lô , La Mancha, Francia, en una modesta familia burguesa, siendo sus padres Louis-Baptiste Le Verrier y Marie-Jeanne-Josephine-Pauline de Baudre. [1]
Estudió en la Escuela Politécnica (brevemente química) con Gay-Lussac , escribiendo artículos sobre las combinaciones de fósforo e hidrógeno, y de fósforo y oxígeno. [2]
Luego se dedicó a la astronomía, en particular a la mecánica celeste, y aceptó un trabajo en el Observatorio de París . Allí pasó la mayor parte de su vida profesional, llegando a ser director de la institución entre 1854 y 1870 y de nuevo entre 1873 y 1877. [3]
En 1846 Le Verrier se convirtió en miembro de la Academia Francesa de Ciencias y en 1855 fue elegido miembro extranjero de la Real Academia Sueca de Ciencias . Su nombre es uno de los 72 nombres inscritos en la Torre Eiffel .
El primer trabajo de Le Verrier en astronomía fue presentado en la Academia de Ciencias en septiembre de 1839, titulado Sur les varying séculaires des orbites des planètes ( Sobre las variaciones seculares de las órbitas de los planetas ). Este trabajo abordaba la cuestión más importante en astronomía en ese momento: la estabilidad del Sistema Solar , investigada por primera vez por Laplace . Pudo derivar algunos límites importantes sobre los movimientos del sistema, pero debido a que las masas de los planetas se conocían de manera imprecisa, sus resultados fueron provisionales.
Entre 1844 y 1847, Le Verrier publicó una serie de trabajos sobre cometas periódicos , en particular los de Lexell , Faye y DeVico . Pudo demostrar algunas interacciones interesantes con el planeta Júpiter , demostrando que ciertos cometas eran en realidad la reaparición de cometas previamente conocidos lanzados a órbitas diferentes. [4]
El logro más famoso de Le Verrier es su predicción de la existencia del entonces desconocido planeta Neptuno, utilizando únicamente las matemáticas y las observaciones astronómicas del conocido planeta Urano. Animado por el físico Arago , [5] director del Observatorio de París, Le Verrier se dedicó intensamente durante meses a cálculos complejos para explicar pequeñas pero sistemáticas discrepancias entre la órbita observada de Urano y la predicha a partir de las leyes de la gravedad de Newton . Al mismo tiempo, pero sin que Le Verrier lo supiera, John Couch Adams realizó cálculos similares en Inglaterra. Le Verrier anunció su posición final predicha para el invisible y perturbador planeta de Urano públicamente a la Academia Francesa el 31 de agosto de 1846, dos días antes de que la solución final de Adams fuera enviada en forma privada al Real Observatorio de Greenwich . Le Verrier transmitió su propia predicción el 18 de septiembre en una carta a Johann Galle del Observatorio de Berlín . La carta llegó cinco días después, y el planeta fue encontrado con el refractor Fraunhofer de Berlín esa misma tarde, 23 de septiembre de 1846, por Galle y Heinrich d'Arrest a 1° de la ubicación prevista cerca del límite entre Capricornio y Acuario .
Hubo, y hasta cierto punto todavía hay, controversia sobre la distribución del crédito por el descubrimiento. No hay ninguna ambigüedad en las afirmaciones de descubrimiento de Le Verrier, Galle y d'Arrest. El trabajo de Adams se inició antes que el de Le Verrier, pero se terminó más tarde y no estaba relacionado con el descubrimiento real. Ni siquiera el relato más breve de los elementos orbitales predichos por Adams se publicó hasta más de un mes después de la confirmación visual de Berlín. Adams hizo un reconocimiento público completo de la prioridad y el crédito de Le Verrier (sin olvidar mencionar el papel de Galle) cuando entregó su artículo a la Royal Astronomical Society en noviembre de 1846: [6]
Menciono estas fechas simplemente para demostrar que mis resultados fueron obtenidos de manera independiente y antes de la publicación de los de M. Le Verrier, y no con la intención de interferir con sus justas reivindicaciones a los honores del descubrimiento; porque no hay duda de que sus investigaciones fueron publicadas por primera vez en el mundo y condujeron al descubrimiento real del planeta por el Dr. Galle, de modo que los hechos mencionados anteriormente no pueden restar, en lo más mínimo, el crédito debido a M. Le Verrier.
—Adams (1846)
A principios del siglo XIX, los métodos de predicción de los movimientos de los planetas estaban bastante dispersos, pues habían sido desarrollados a lo largo de décadas por muchos investigadores diferentes. En 1847, Le Verrier se propuso "... abarcar en una sola obra todo el sistema planetario, poner todo en armonía si era posible, o, en caso contrario, declarar con certeza que existen causas de perturbaciones aún desconocidas...", [7] un trabajo que lo ocuparía durante el resto de su vida.
Le Verrier comenzó por reevaluar, hasta el séptimo orden, la técnica de cálculo de las perturbaciones planetarias conocida como función perturbadora. Esta derivación, que dio como resultado 469 términos matemáticos, se completó en 1849. A continuación, recopiló observaciones de las posiciones de los planetas que se remontan a 1750. Examinarlas y corregir las inconsistencias con los datos más recientes lo ocupó hasta 1852. [4]
Le Verrier publicó, en los Annales de l'Observatoire de Paris , tablas de los movimientos de todos los planetas conocidos, publicándolas a medida que las completaba, a partir de 1858. [8] Las tablas formaron las efemérides fundamentales del Connaissance des Temps , el almanaque astronómico del Bureau des Longitudes , hasta aproximadamente 1912. [9] En esa época, el trabajo de Le Verrier sobre los planetas exteriores fue revisado y ampliado por Gaillot . [10]
Le Verrier comenzó a estudiar el movimiento de Mercurio en 1843, con un informe titulado Détermination nouvelle de l'orbite de Mercure et de ses perturbations ( Una nueva determinación de la órbita de Mercurio y sus perturbaciones ). [4] En 1859, Le Verrier fue el primero en informar que la lenta precesión de la órbita de Mercurio alrededor del Sol no podía explicarse completamente mediante la mecánica newtoniana y las perturbaciones de los planetas conocidos. Sugirió, entre las posibles explicaciones, que otro planeta (o quizás, en su lugar, una serie de "corpúsculos" más pequeños) podría existir en una órbita incluso más cercana al Sol que la de Mercurio, para explicar esta perturbación. [11] (Otras explicaciones consideradas incluían una ligera achatación del Sol). El éxito de la búsqueda de Neptuno basada en sus perturbaciones de la órbita de Urano llevó a los astrónomos a depositar cierta fe en esta posible explicación, y el hipotético planeta incluso recibió el nombre de Vulcano . Sin embargo, nunca se encontró tal planeta, [12] y la precesión anómala fue finalmente explicada por la teoría de la relatividad general .
Los métodos de gestión de Le Verrier no agradaron al personal del Observatorio y las disputas llegaron a ser tan graves que fue expulsado en 1870. Fue sucedido por Delaunay , pero fue reinstalado en 1873 después de que Delaunay se ahogara accidentalmente. Le Verrier ocupó el cargo hasta su muerte en 1877. [2]
Le Verrier se casó con Lucille Clotilde Choquet en 1837 [13] y tuvo 3 hijos. [14] [15] Murió en París, Francia y fue enterrado en el cementerio de Montparnasse . Un gran globo celeste de piedra se encuentra sobre su tumba. Será recordado por la frase atribuida a Arago : "el hombre que descubrió un planeta con la punta de su pluma".
En 1847 fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Americana . [16]
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