Mural sobre o descubrimento de Neptuno como exemplo de utilización do método de Galileo, por Laura Vilaboa (1º Bach. H-CCSS, 2018-19).A historia do descubrimento do planeta Neptuno é un exemplo clásico de como se debe e como non se debe traballar na ciencia, ou o que é o mesmo, do que sucede cando se aplica o método de Galileo e o que sucede cando non se aplica. Laura Vilaboa fixo este mural, que máis adiante presentou para a Semana da Ciencia no IES Pedro Floriani, marcando os pasos do método que se estaban cubrindo en cada momento do avance da investigación.
Se queredes ver un vídeo (en inglés) sobre este episodio da historia da ciencia podedes ir ao post
da nosa colaboración co instituto Longfields-Davidson Heights de Ottawa (Canadá). Para acceder, pica na imaxe da dereita.
Galileo Galilei (1564 - 1642) foi un matemático, físico, astrónomo e inxeñeiro italiano. Perfeccionou o telescopio que se utilizaba xa en Holanda e isto permitiulle observar os astros dun xeito novo, superando os prexuízos aristotélicos (que a lúa era unha esfera perfecta ou que as órbitas dos planetas son esferas de cristal). Comprobou que Xúpiter tiña satélites que xiraban arredor del e incluso se lle atribúen observacións de Neptuno que el rexistrou como "unha estrela azul" pero que foron útiles para os descubrimentos posteriores.Pero Galileo desenvolveu tamén un método que se pode resumir en catro pasos: Observación, proposta dunha Hipótese, dedución de Consecuencias e Contrastación en laboratorio para Verificar a hipótese ou Falsala e propoñer outra. Este é o método que veremos que se utilizou para o descubrimento final de Neptuno (Pica na imaxe da dereita para ver o método completo).
Esta mestura de coñecemento sensible (observación co telescopio) e coñecemento racional (método) deu lugar a unha nova concepción da investigación, polo que se adoita dicir que Galileo é o pai da ciencia moderna.
Adams
A investigación que leva ao descubrimento de Neptuno comenza cando as observacións que se fan de Urano detectan unhas irregularidades na súa órbita. Expresado como elementos numéricos, resulta que dadas as ecuacións de Kepler, a masa de Urano e a súa velocidade, resulta que en determinados momentos do tempo non está no lugar do espazo no que debería.
Están cubertos os primeiros pasos do método: Observación, Enunciado do problema: "explicar as irregularidades de Urano", División en partes numéricas: Ecuacións, masa, velocidade, tempo, espazo.John Couch Adams foi un matemático británico que traballou nunha das hipóteses que entón se propuñan para resolver o problema: Que había un planeta que pasaba por detrás de Urano e distorsionaba a súa órbita. A hipóteses contiña certas suposicións sobre a posible masa e velocidade do novo planeta e o traballo de Adams consistiu en elaborar un complexo sistema de ecuacións que describiran o lugar no que se atoparía nun momento dado. Adams fixo este traballo e parece claro que enviou os seus cálculos a un observatorio de Londres, pero no laboratorio desprezaron uns cálculos matemáticos e non comprobaron que o planeta estaba no ceo no momento indicado.
Adams avanzou, polo tanto, ata a proposta de hipótese e a dedución das consecuencias, pero o laboratorio non fixo a contrastación da hipótese, interrompendo aí o traballo científico.
Le Verrier e Galle (e d'Arrest!)
Sen coñecer os cálculos de Adams, o astrónomo francés Urbain Jean Joseph Le Verrier seguíu o mesmo camiño ca el e chegou a resultados moi similares. Tamén el enviou os seus cálculos a un observatorio astronómico, en Berlín, onde tiñan un dos telescopios máis potentes do momento e mapas de estrelas moi actualizados.
A carta recibiuna Johann Gottfried Galle, que se puxo a buscar inmediatamente no ceo, no lugar previsto polos cálculos. Pero Le Verrier cometera un erro de 1 grao e o planeta non apareceu inmediatamente. Entón, Heinrich Louis d'Arrest, un asistente de Galle, propuxo observar un punto próximo no que nos mapas de estrelas aparecía unha estraña estrela azul. Fixeron novamente os cálculos e, pouco despois da medianoite, puideron contemplar a Urano por primeira vez no seu telescopio.
Interpretamos isto como que Le Verrier percorreu os mesmos pasos do método que Adams, pero aquí si que houbo Contraste en laboratorio: as observacións de Galle, cun primeiro resultado de Falsación (1ª iteración). Por isto, d'Arrest propuxo unha Nova hipótese, deduciron de novo as súas Consecuencias, Contrastaron e, desta volta, dérona Verificado (2ª iteración), enunciándoa a partir daí coma unha nova Lei, que se inclúe desde entón na Teoría do Sistema Solar.Materiais
O descubrimento de Neptuno ten moitas das características para ser un dos episodios máis dramáticos da historia da ciencia. Aquí omitimos algúns detalles, como que en Londres si que observaron Neptuno antes que en Berlín pero non o recoñeceron porque os seus mapas de estrelas non estaban actualizados. Todo ten un aire cinematográfico, como as películas de Hitchcock con persecucións desesperadas que se resolven no último segundo, ou como as de Kubrick, con escenas de planetas flotando no espazo. Podedes ler a historia completa, con todo luxo de detalles, na Wikipedia en inglés (hai versión en castelán, con algúns erros de tradución), pero tamén podedes ver estas fotos do mural no que se aprecia o traballo de Laura en 3D, que non ten nada que envexar a Kubrick!
Se queres descargar esta actividade en forma de Proxecto (Word) podes facelo picando nesta imaxe:
No hay comentarios:
Publicar un comentario