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El péndulo de Foucault

EL JUEGO DE LA CIENCIA // CARLO FRABETTI

* Escritor y matemático

En la genealogía de los grandes descubrimientos, no es infrecuente que una idea luminosa nazca de la hibridación de dos ideas anteriores aparentemente desconectadas. El reloj de sol, conocido desde hace milenios, utiliza la propia rotación de la Tierra para medir el paso del tiempo. Los relojes mecánicos, como vimos en la columna anterior (El Abraham de los péndulos), se basan en la isocronía del péndulo (el hecho de que su período de oscilación solo dependa de la longitud del brazo), descubierta por Galileo a finales del siglo XVI. Pero hay un fascinante y gigantesco "reloj" que asocia ambos recursos cronométricos, que en principio nada tienen que ver:  el movimiento del péndulo y la rotación de la Tierra.

En 1851, el físico francés Bernard Foucault colgó de la cúpula del Panteón de París una esfera metálica de 28 kilogramos con un cable de 67 metros. Debido a la gran longitud de su brazo, el enorme péndulo oscilaba con irreal lentitud: unos 17 segundos para completar una oscilación. Pero lo que maravilló a los asistentes al experimento fue que el plano de oscilación giraba lenta pero perceptiblemente en el sentido de las agujas del reloj, hasta dar una vuelta completa en algo más de 32 horas. En realidad, el plano de oscilación del péndulo permanecía fijo: la que giraba era la Tierra. Si imaginamos el péndulo situado en el Polo Norte, es fácil visualizar el planeta girando en sentido antihorario y el plano de oscilación dando una vuelta completa (aparente) en 24 horas.

A medida que disminuye la latitud, aumenta el tiempo que tarda el plano de oscilación en dar una vuelta completa, por lo que el péndulo de Foucault, además de demostrar la rotación de la Tierra por medios mecánicos e independientes de las observaciones astronómicas, permite determinar la latitud sin mirar al cielo: como es fácil demostrar, el seno de la latitud se obtiene dividiendo 24 horas por el tiempo que tarda el plano de oscilación en dar una vuelta completa. En el caso de París, 24/32 = 0,75, lo que corresponde a una latitud de unos 49º. En el ecuador la latitud es 0º, y el tiempo de rotación del plano de oscilación se vuelve infinito, que es una forma de decir que no se desplaza. Como dijo un lector (ver blog), si la lámpara oscilante de Galileo merece ser considerada el Abraham de los péndulos, el péndulo de Foucault, por su demostración experimental de la rotación de la Tierra, bien podría denominarse, parafraseando a Mark Twain, el Galileo de los péndulos.