Analizando estos experimentos en conjunto ya que, básicamente, son variaciones del mismo experimento, repasemos un poco de quién hablamos cuando mencionamos al Sr. Samuel Birley Rowbotham (1816–1884). Para empezar, aclaremos que, aunque en muchos lugares se refieren a él como "doctor", No hay evidencia alguna de que tuviera título académico alguno.
En 1838, el "doctor" Samuel Rowbotham era Secretario de la colonia en Manea, un experimento utópico de vida en comunidad, y por lo tanto se proveían de agua del antiguo río Bedford. Así que eligió el río (al que se refiere como un canal) como el sitio para sus experimentos entre 1838 y 1870 para probar su teoría. Ha publicado una serie de documentos y libros que detallan sus hallazgos, pero por desgracia son algo inconsistentes.
Por cierto, fruto de sus investigaciones y complementando las conferencias, escribió el libro que nos ocupa acerca de sus teorías. La primera versión de este libro apareció en 1849 y solamente era un panfleto de dieciséis páginas, pasando a tener doscientas veintiuna en el año 1865. Finalmente se realizó una tercera y definitiva edición en el año 1881 con más de cuatrocientas páginas.
En la publicación de 1865 afirmaba que su experimento de 1838 fue realizado en un tramo de seis millas desde el puente Welney mirando hacia la presa de Welches, mientras que en la edición de 1881 de su libro "Astronomía Zetética: La tierra no un Globo" dice que fue a la inversa. Esta última versión es apoyada por otros comentarios en el libro, por ejemplo, cuando describe un incidente ocurrido cuando se le pidió que busque, en la dirección "opuesta" hacia el sur desde Welches Dam y fue testigo de la aparente "desaparición" de un buque, que a su vez volvió a aparecer poco tiempo después. Al parecer, el barco simplemente había salido de su campo visual mientras se encontraba en un pequeño pliegue en la vía fluvial que en general es recta.
Al describir su quinto y último experimento en 1870, parece que utiliza una parte diferente del río porque dice que hizo sus observaciones desde un puente esclusa que se halla a dos millas de la estación de tren Downham Market y describe barcazas que entran en el canal desde el río Ouse con destino a Ramsey.
La filosofía zetética era esencialmente una de 'procedimiento de investigación', lo que significaba que cualquier prueba de que la Tierra era redonda tendría que ser el resultado de un experimento, no simplemente de cálculo. El mundo parece plano (al igual que el sol parece girar alrededor de la tierra) por lo que debe presumirse plana a menos que se pudiera demostrar lo contrario. Rowbotham era un convencido de la tierra plana, lo que puede haber influido en sus técnicas de observación.
De hecho, debido a la curvatura de la tierra, desde el suelo, mirando por encima de una superficie plana, se puede ver no más de tres millas: Sus barcazas deberían haber estado muy por debajo del horizonte. De esta manera llegó a la conclusión errónea de que la tierra era plana, y todo quedó en silencio hasta 1870.
Hubo, sin duda, muchos científicos de todo tipo que podrían haber señalado que los resultados de Rowbotham se explicaban con comodidad por la refracción de la luz cerca de una superficie caliente, la base de muchos espejismos del desierto. Sin embargo, nadie pareció interesado hasta que el experimentado Alfred Russel Wallace, concibió un experimento bastante más elaborado. En parte, esto se debió a un tal John Hampden de Swindon había suscrito una apuesta de unas £ 1.000 afirmando que un nuevo experimento establecería la planitud de la tierra para todos los tiempos.
El 5 de Marzo de 1870 se reunieron junto al Old Bedford River los caballeros John Hampden, Alfred Wallace, William Carpenter (testigo por parte de Hampden), M. W. B. Coulcher (testigo por parte de Wallace) y J. H. Walsh, editor del periódico "The Field" y árbitro acordado para el desafío.
El parapeto de hierro del puente Welney estaba a 4,04 m. por encima del agua del canal. El puente viejo Bedford, a cerca de 9.6 km de distancia, era de ladrillo y un poco más alto. En este puente se fijo una hoja grande de calicó blanco, de 1,80 m. de largo y 0,90 m. de ancho, con una ancha banda negra a lo largo del centro; el borde inferior de la cual estaba a la misma altura desde el agua que el parapeto del puente Welney; de manera que el centro de ella sería tan alto como la línea de visión del telescopio grande de seis pulgadas que trajo Wallace. En el punto central, a unas tres millas de cada puente, se fijó un palo largo con dos discos rojos en él, el superior, que tenía en su centro la misma altura sobre el agua que el centro de la banda negra en el calicó y del telescopio, mientras que el segundo disco estaba 1,22 m. más abajo. Es evidente que si la superficie del agua es una línea perfectamente recta para los 9,6 km, los tres objetos: el telescopio, el disco superior, y la banda negra estarían perfectamente alineadas a la misma altura por encima del agua, el disco habría de verse en el telescopio proyectada sobre la banda de color negro; mientras que, si la superficie del agua es curva de forma convexa, entonces el disco superior tendría que estar más alta que la banda de color negro, tal diferencia de altura, debido al tamaño conocido de la tierra, debía ser de 1,57 metros, que cantidad será reducido un poco por la refracción a quizás a 1,50 m.
"Los diagramas anteriores ilustran el experimento realizado. La línea curva en la Fig. 1, y la línea recta en la Fig. 2, muestra la superficie de la canal en las dos teorías, la de una tierra redonda o una tierra plana". La imagen y a descripción de Alfred Russel Wallace en su autobiografía, |
Este experimento demostró curvatura, ya que no podía dejar de hacerlo. El mentor y árbitro de Hampden, William Carpenter, firmó el esbozo de los resultados producidos por el Sr. Coulcher, afirmando que de hecho mostró lo que ambos habían visto.
Esbozo de Coulcher, que se reproduce en la autobiografía de Alfred Russel Wallace |
El experimento, en la práctica, no es tan fácil como en la teoría. Para evitar susceptibilidades, hay que ser extremadamente cuidadoso en las mediciones de las alturas y posiciones de las dianas y el telescopio. Hay que tener suerte con las condiciones de visibilidad, y tener en cuenta cosas tales como la refracción de la luz causada por la atmósfera, que es notable en una distancia de seis millas, y varía según la hora del día y las condiciones atmosféricas.
El resultado del experimento fue el predecible: La diana central aparecía elevada sobre la línea visual telescopio-puente unos cinco pies y medio (1.68 m.), dándole la razón a Wallace. Un cálculo realizad tomando un radio terrestre de 6371 km. y una distancia entre cada marca de 4.828 km. arroja el resultado de que la marca central debería haber aparecido a 1,83 m. sobre la línea visual. Dadas las circunstancias, parece un resultado bastante bueno.
Walsh determinó que que la curvatura terrestre estaba demostrada, y entregó el dinero a Wallace, el ganador. Durante los años siguientes, un furioso Hampden acosaría a Wallace y su familia a través de todos los medios, incluidos los legales, acusándole de hacer trampas.
Los sostenedores de la planitud de la tierra observaron los mismos resultados y de alguna manera lograron convencerse de que todo era un truco de la perspectiva estaba y lo que esto hizo, después de todo, fue demostrar que la tierra era plana! John Hampden se negaba a pagar, y el asunto fue a la corte unos seis años más tarde. En un maravilloso ejemplo de la astucia de jurisprudencia, el juez se abstuvo de pronunciarse sobre lo que podría deducirse de los experimentos y resolvió el asunto declarando que tales apuestas no eran jurídicamente vinculantes.
En 1901, H. Yule Oldham repitió el experimento Wallace con bastante exactitud y consiguió el mismo resultado, el que fue informado a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia.
Notas sueltas
En su Experimento 1, ¿Cuál es la altura del observador? Por lo que se ve en el primer esquema, el horizonte está a 1 milla del observador (=1,61 Km), así que, ignorando la refracción, se infiere que el observador se encuentra a una altura de unos 20 centímetros sobre el nivel del agua. Para 6 millas (=9,66 Km) en realidad la caída de bandera sería de 5 metros.
Ahora analicemos el mayor problema del experimento de Rowbotham. La interfase entre la atmósfera y el agua se encuentran extraordinariamente cerca de la linea de visión. Como es sabido, el agua tiene un calor específico muy elevado y además, a causa de la evaporación, y sabiendo que el vapor de agua es un gas mucho más denso que el aire, es evidente que la capa de aire que está muy cerca del agua es significativamente más densa que la atmósfera que está más arriba. Eso hace que la reflexión de la luz se haga máxima, y prueba de que esto sucede es que los efectos de fata morgana o de espejismo sucede cuando los observadores se encuentran a baja altura respecto al mar o respecto a las cálidas arenas de los desiertos respectivamente. Cuando aumentas la altura a la que te encuentras esa refracción máxima desaparece y pasa a ser una más equilibrada, más cotidiana. Por supuesto, también existe la posibilidad de que Rowbotham estuviera mintiendo.
El experimentador está a tan solo 20 centímetros del agua, y a esa altura, por los motivos expuestos, la refracción es máxima. Si aplicamos, por tomar un ejemplo, un factor de refracción de 1,6, la altura de recorte deja de ser 5 metros y pasa a ser 2,86. ¿Cómo se puede solucionar esto? Sencillo. Aumentando la altura a la que nos encontramos. Además, estaría bien añadir una segunda bandera en el centro de la linea con la que poder comprobar, no tanto la cantidad de curvatura en si (pues 9 Km es poca distancia y las diferencias son muy susceptibles de ser alteradas por la refracción) como la existencia o no de esa curvatura. Ese experimento fue ya realizado por el naturalista Alfred Russell Wallace. Colocó el punto de observador a 4 metros sobre el agua, para evitar la refracción del agua, y colocó un segundo barco con una bandera igual de elevada que la primera. No fue dificil para Wallace ganar la apuesta que el amigo de Rowbotham, el periodista John Hampdem, propuso al respecto. Fue más dificil que Hampdem pagase dicha apuesta; a pesar de que el árbitro confirmó que Wallace tenía razón y, en efecto, la tierra es esférica, Hampdem declinó el pago, terminaron yendo a juicio e incuso siendo encarcelado por amenazas de muerte a Wallace. Finalmente Wallace tuvo que renunciar al dinero, ya que Hampdem terminó retractándose de la apuesta, y la corte de juicio dictaminó que era una acción válida.
Uno de los puntos importantes de la ciencia es la capacidad de ser repetida. En el año 1901, Henry Yule Oldham reprodujo los resultados de Wallace usando tres postes fijados a igual altura sobre el nivel del agua. Cuando miró a través de un teodolito, que tiene mucha más precisión que el telescopio usado por Wallace y Hampdem, el poste central se encontró a aproximadamente 1 metro más alto que los postes de los extremos. Si hacemos los cálculos en una tierra esférica para el experimento de Oldham, con tres postes de 4 metros a igual distancia, con el observador sobre uno de ellos, y para un factor de refracción normal de 1,3, nos encontramos con lo siguiente.
El horizonte del observador se encuentra a 8,14 Km, y tienen que pasar otros 1,52 Km para llegar al poste del extremo. Esto supone que hay oculto un total de 14 centímetros del poste del extremo por debajo del horizonte. Pero esto no es lo importante, lo importante es la altura del triángulo que forma la linea entre los extremos de los postes (en amarillo) respecto a la tangente de la curvatura del punto de observador. Esto se puede conocer si colocásemos al observador en una hipotética altura de cero, y comprobando la caída de curvatura. En este caso, la caída de horizonte es de un total de 5,63 metros.
Con las mismas cuentas podemos calcular la caida de horizonte para el poste cercano. Éste está más cerca del horizonte del observador, ya que lo vemos entero, pero sigue teniendo cierta caída. En este caso, y para una distancia de 4,83 Km es de 1.41 metros.
Hagamos un poco de trigonometría. Según el teorema de Tales, si un triángulo con una hipotenusa de 9,66 Km tiene un cateto menor de 5,63 metros, significa que el mismo triángulo pero de tan solo 4,83 Km tendrá un cateto menor igual a 2,815 metros. Pero la caída del poste central es tan solo de 1,41 metros, por lo que la diferencia entre ambos datos sería la cantidad de poste que sobresale por encima de la linea de visión. Ese dato es de 1,4 metros.
Es cierto que el dato predicho por las ecuaciones está por encima del que calculó Oldham, pero también es cierto que el resultado es muy variable según las condiciones atmosféricas. El mero hecho de que haya una diferencia de altura demuestra que en efecto, la tierra es esférica.
En su Experimento 3, en ninguna parte se aclara a qué altura está ubicado el teodolito, por lo que no hay manera de saber hasta qué distancia puede verse.
En su Experimento 4, Rowbotham habla de unas cadenas de 440 yardas. Eso equivale a 402 metros o 0,25 millas. Empleando la fórmula de Rowbotham, tenemos que 0,25x0,25=0,0625, luego lo multiplicamos por 8 y nos da el resultado en pulgadas, que en este caso es de media pulgada, es decir 12 milímetros de caída. No sé que tan precisos eran en sus mediciones, pero luego de cada una desplazaban todo el sistema otros 402 metros y se repetía la medición, pero siguiendo la curvatura terrestre. Varias veces. No parece un sistema muy preciso.
Además, en el Experimento 5, el "doctor" Rowbotham nos informa que la última bandera debería estar oculta 16 píes y 8 pulgadas, es decir algo más de 5 metros. Sin embargo, hay un importante error en su cálculo, como se puede ver a continuación:
En su Experimento 6, utilizan un velero para la experiencia en el mar, a unos 2 km de la costa.
Lógicamente, el pequeño velero (muy pequeño, en realidad, si el punto más alto de su mástil estaba sólo a 10 metros sobre el nivel del mar) subirá y bajará con el oleaje que con seguridad hallará a tal distancia de tierra e inclinándose según el viento presente (lo que lo hará parecer más bajo de lo que es en realidad). Tal método de medición es totalmente inaceptable.
Siguiente: Capítulo II: Experimentos 7 a 9
Este video cubre en detalle los primeros dos experimentos: Ver Video |
Notas sueltas
En su Experimento 1, ¿Cuál es la altura del observador? Por lo que se ve en el primer esquema, el horizonte está a 1 milla del observador (=1,61 Km), así que, ignorando la refracción, se infiere que el observador se encuentra a una altura de unos 20 centímetros sobre el nivel del agua. Para 6 millas (=9,66 Km) en realidad la caída de bandera sería de 5 metros.
Ahora analicemos el mayor problema del experimento de Rowbotham. La interfase entre la atmósfera y el agua se encuentran extraordinariamente cerca de la linea de visión. Como es sabido, el agua tiene un calor específico muy elevado y además, a causa de la evaporación, y sabiendo que el vapor de agua es un gas mucho más denso que el aire, es evidente que la capa de aire que está muy cerca del agua es significativamente más densa que la atmósfera que está más arriba. Eso hace que la reflexión de la luz se haga máxima, y prueba de que esto sucede es que los efectos de fata morgana o de espejismo sucede cuando los observadores se encuentran a baja altura respecto al mar o respecto a las cálidas arenas de los desiertos respectivamente. Cuando aumentas la altura a la que te encuentras esa refracción máxima desaparece y pasa a ser una más equilibrada, más cotidiana. Por supuesto, también existe la posibilidad de que Rowbotham estuviera mintiendo.
El experimentador está a tan solo 20 centímetros del agua, y a esa altura, por los motivos expuestos, la refracción es máxima. Si aplicamos, por tomar un ejemplo, un factor de refracción de 1,6, la altura de recorte deja de ser 5 metros y pasa a ser 2,86. ¿Cómo se puede solucionar esto? Sencillo. Aumentando la altura a la que nos encontramos. Además, estaría bien añadir una segunda bandera en el centro de la linea con la que poder comprobar, no tanto la cantidad de curvatura en si (pues 9 Km es poca distancia y las diferencias son muy susceptibles de ser alteradas por la refracción) como la existencia o no de esa curvatura. Ese experimento fue ya realizado por el naturalista Alfred Russell Wallace. Colocó el punto de observador a 4 metros sobre el agua, para evitar la refracción del agua, y colocó un segundo barco con una bandera igual de elevada que la primera. No fue dificil para Wallace ganar la apuesta que el amigo de Rowbotham, el periodista John Hampdem, propuso al respecto. Fue más dificil que Hampdem pagase dicha apuesta; a pesar de que el árbitro confirmó que Wallace tenía razón y, en efecto, la tierra es esférica, Hampdem declinó el pago, terminaron yendo a juicio e incuso siendo encarcelado por amenazas de muerte a Wallace. Finalmente Wallace tuvo que renunciar al dinero, ya que Hampdem terminó retractándose de la apuesta, y la corte de juicio dictaminó que era una acción válida.
Uno de los puntos importantes de la ciencia es la capacidad de ser repetida. En el año 1901, Henry Yule Oldham reprodujo los resultados de Wallace usando tres postes fijados a igual altura sobre el nivel del agua. Cuando miró a través de un teodolito, que tiene mucha más precisión que el telescopio usado por Wallace y Hampdem, el poste central se encontró a aproximadamente 1 metro más alto que los postes de los extremos. Si hacemos los cálculos en una tierra esférica para el experimento de Oldham, con tres postes de 4 metros a igual distancia, con el observador sobre uno de ellos, y para un factor de refracción normal de 1,3, nos encontramos con lo siguiente.
El horizonte del observador se encuentra a 8,14 Km, y tienen que pasar otros 1,52 Km para llegar al poste del extremo. Esto supone que hay oculto un total de 14 centímetros del poste del extremo por debajo del horizonte. Pero esto no es lo importante, lo importante es la altura del triángulo que forma la linea entre los extremos de los postes (en amarillo) respecto a la tangente de la curvatura del punto de observador. Esto se puede conocer si colocásemos al observador en una hipotética altura de cero, y comprobando la caída de curvatura. En este caso, la caída de horizonte es de un total de 5,63 metros.
Con las mismas cuentas podemos calcular la caida de horizonte para el poste cercano. Éste está más cerca del horizonte del observador, ya que lo vemos entero, pero sigue teniendo cierta caída. En este caso, y para una distancia de 4,83 Km es de 1.41 metros.
Hagamos un poco de trigonometría. Según el teorema de Tales, si un triángulo con una hipotenusa de 9,66 Km tiene un cateto menor de 5,63 metros, significa que el mismo triángulo pero de tan solo 4,83 Km tendrá un cateto menor igual a 2,815 metros. Pero la caída del poste central es tan solo de 1,41 metros, por lo que la diferencia entre ambos datos sería la cantidad de poste que sobresale por encima de la linea de visión. Ese dato es de 1,4 metros.
Es cierto que el dato predicho por las ecuaciones está por encima del que calculó Oldham, pero también es cierto que el resultado es muy variable según las condiciones atmosféricas. El mero hecho de que haya una diferencia de altura demuestra que en efecto, la tierra es esférica.
En su Experimento 4, Rowbotham habla de unas cadenas de 440 yardas. Eso equivale a 402 metros o 0,25 millas. Empleando la fórmula de Rowbotham, tenemos que 0,25x0,25=0,0625, luego lo multiplicamos por 8 y nos da el resultado en pulgadas, que en este caso es de media pulgada, es decir 12 milímetros de caída. No sé que tan precisos eran en sus mediciones, pero luego de cada una desplazaban todo el sistema otros 402 metros y se repetía la medición, pero siguiendo la curvatura terrestre. Varias veces. No parece un sistema muy preciso.
Además, en el Experimento 5, el "doctor" Rowbotham nos informa que la última bandera debería estar oculta 16 píes y 8 pulgadas, es decir algo más de 5 metros. Sin embargo, hay un importante error en su cálculo, como se puede ver a continuación:
Como puede verse, no son cinco metros sino apenas algo más de dos metros lo que deberían quedar ocultos tras el horizonte, y eso antes de considerar cualquier refracción
En su Experimento 6, utilizan un velero para la experiencia en el mar, a unos 2 km de la costa.
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