Biografía de Jean Nernard Léon Foucault

Traductor : Raquel Castrillo Gadea
Supervisor : docdavid

Fecha publicación Astroseti :09-Sep-2006
Fecha articulo original :01-Mar-2006

Nada sobre el chico anunciaba que sería ilustre algún día; Su salud era delicada, su carácter dócil, tímido y nada expansivo.

Nació: 18 de septiembre de 1819 en París, Francia
Murió: 11 de febrero de 1868 en París, Francia

Imagen original

El padre de Léon Foucalt, Jean Léon Fortuné Foucalt, era un editor que había conseguido una prometedora reputación mediante la publicación de una excelente colección de volúmenes de la historia de Francia. Cuando Léon era joven, su padre se retiró ya que su salud era bastante débil y la familia se trasladó desde París a Nantes. Sin embargo el retiro no produjo ninguna mejoría en la salud de su padre y murió en Nantes en 1829 cuando Léon tenía 9 años. Su madre decidió que volverían a Paris y desde los diez años Léon vivió con su madre en una hermosa casa en el cruce entre la calle de Vangirard y la calle d'Assas. La casa todavía existe y está señalada con una placa conmemorativa.

El padre de Léon no fue el único que sufrió de mala salud, el mismo Léon fue un niño muy frágil. Tenía un ojo miope y el otro hipermétrope, lo cual le dio una apariencia bastante desgarbada y esto empeoró por el hecho de que Léon era consciente de esta apariencia, inclinándose a preferir estar solo. Su madre le proporcionó grandes oportunidades educativas enviándole al Collège Stanislas pero él no pareció hacer fortuna de ellas. Sus profesores le describían como un perezoso, nunca presentaba el trabajo a tiempo, así que su madre tuvo que emplear tutores para educarle en casa. Lissajous, que era unos dos años y medio menor que Foucault, fue uno de los pocos amigos de su infancia. Escribió:

Nada sobre el chico anunciaba que sería ilustre algún día; Su salud era delicada, su carácter dócil, tímido y nada expansivo. La fragilidad de su constitución y su lenta manera de trabajar hacían imposible que estudiara en un colegio. Sólo fue capaz de estudiar con éxito gracias a la ayuda de tutores dedicados vigilados por su madre.

Foucault se hizo, sin embargo, buen amigo de uno de los estudiantes del Collège Stanislas, llamado Hippolyte Fizeau.

Si el trabajo académico no era del gusto de Foucault, empezó a exhibir otros talentos. De adolescente le encantaba construir juguetes y máquinas, algunas de las cuales eran realmente sofisticadas, tales como un motor de vapor y un telégrafo. Su destreza sugirió a su madre que podría ser un espléndido cirujano y por tanto, habiendo obtenido el diploma del instituto, entró en la escuela médica de París en 1839. Al principio avanzó bien y su profesor, Alfred Donné, estaba muy contento con su progreso. Sin embargo, en su primera época de experiencia hospitalaria al ver sangre perdió el conocimiento. Después de intentar superar este problema, se dio cuenta de que nunca sería capaz de aceptar deberes médicos y abandonó. Donné, sin embargo, quería que continuara usando sus talentos para la causa de la ciencia médica de un modo en el que no se involucrara con los pacientes, así que le empleó como asistente.

Justo antes de que empezara a trabajar como asistente de Donné, Foucalt había asistido a charlas de Daguerre sobre sus métodos fotográficos. Fizeau, el amigo de Foucault, había asistido con él y los dos experimentaron, mejorando el proceso fotográfico. Foucault combinó sus nuevas habilidades con su trabajo para Donné e ideó un método de toma de fotografías a través de un microscopio. Para realizar esto tuvo que inventar una potente fuente de luz eléctrica para iluminar los objetos que estaban siendo fotografiados. En 1845 Foucault y Donné publicaron Un curso de microscopía que contenía 80 fotografías de objetos bajo el microscopio.

Donné fue el editor científico del Journal des Débats que se publicaba diariamente. Se retiró de esta posición en 1845 cediendo la tarea a Foucault. Bertrand en [2] escribe sobre su tarea, que era llevada por Foucault con un notable éxito:

A los 25 años, sin haber aprendido en la escuela nada procedente de un libro, entusiasta de la ciencia pero no del estudio, Léon Foucault tomó la tarea de hacer el mundo de los científicos accesible para el público y añadiendo comprensión al valor del trabajo de los principales hombres de ciencia. Desde el principio mostró gran sutileza, buen juicio basado en más prudencia de la que se podría esperar. Sus primeros artículos fueron extraordinarios; eran espirituales. Se tomó sus deberes muy en serio. Se introdujo, sin ninguna experiencia, en el alto nivel de la ciencia con toda su confusión y sus problemas, se aseguró de llevar a cabo un rol en el cual la mediocridad significaría fracaso, con completo éxito.
... Siempre educado, todavía buscando la verdad, Foucault aplicó cuidadosamente ponderados criterios. Antes desconocido, este joven hombre sin publicaciones científicas ni descubrimientos científicos conocidos, mostraba una tranquila autoridad y franqueza que irritó a muchos destacados científicos.

Arago había aprendido de la habilidad de Foucault con la fotografía a través de un microscopio en la publicación de su libro con Donné. Se acercó a Foucault y a Fizeau, a los que conocía personalmente, en 1845 y les preguntó si podrían intentar tomar fotografías del Sol. Tuvieron éxito y tomaron la primera fotografía del Sol. Claramente muestra un grupo de manchas solares. Arago se entusiasmó y se dio cuenta de que el potencial de Foucault tenía que llevar a cabo otros experimentos para la Academia de Ciencias. Lo siguiente que sugirió fue que Foucault y Fizeau intentaran medir la velocidad de la luz en el agua. Arago quiso desarrollar este experimento, pero su vista fallida impidió que pudiera acometer experimentos exigentes trabajando él mismo. Al poco tiempo de empezar a trabajar usando los métodos de Arago, Foucault y Fizeau tuvieron un malentendido. Como resultado, cada uno trabajó por su lado, intentando realizar el experimento a su manera.

Entonces Foucault ideó sus propios métodos de aproximación al problema de la medida, construyendo un motor de vapor que moviera un espejo giratorio. En abril de 1850 mostró que la luz viaja en el agua más despacio que en el aire. Esto se correspondía con lo que la teoría ondulatoria de la luz pronosticaba, pero contradecía lo que la teoría corpuscular predecía. Foucalt escribió [2]:

No inventé el espejo giratorio, ni las lentes acromáticas, ni la red, ni el micrómetro, pero he tenido la buena suerte de ser capaz de utilizar esos instrumentos, creados por otros científicos, unidos de tal manera que he solucionado un problema que fue formulado hace 20 años.

La siguiente idea de Foucault fue que si era capaz de diseñar el soporte de un péndulo que le permitiera moverse libremente en cualquier dirección sin ningún tipo de resistencia, entonces una vez puesto en movimiento conservaría su plano de oscilación en el espacio mientras La Tierra rotara bajo él. En Enero de 1851 tuvo éxito en la construcción de tal péndulo en el sótano de su casa. De hecho conservó su posición en el espacio, demostrando claramente por primera vez que la Tierra rota. Contó a Arago su logro y Arago le pidió que lo repitiera en el Observatorio de Paris el 3 de febrero de 1851. La demostración fue un completo éxito. Arago leyó un documento de Foucault para la Academia de Ciencias en el mismo día que el experimento se llevó a cabo en el Observatorio. En el documento Foucault presentó, sin demostración, su ecuación:

T = 24/sen(q)

Donde T es el tiempo en horas que tarda el péndulo en volver a su posición original y q es la latitud donde se realiza el experimento. Por tanto, en los polos tarda 24 horas en volver a su posición original mientras que en el ecuador no rota nada. Bidet presentó un informe completo a la Academia de Ciencias dando la justificación matemática a esa ecuación del seno el 17 de febrero. Plana presentó un artículo sobre el péndulo de Foucault a la Academia de Ciencias de Turín en Marzo. Bertrand escribe [2]:

Decimos claramente, por su veracidad, que los matemáticos han mostrado la dirección; pero añadimos, porque es justo hacerlo, que no la han explorado. Poisson, había decidido rápidamente que no merecía la pena considerarlo; y fue Foucault, sin ayuda ni asistencia, el primero en proponérselo.

Lo siguiente que inventó Foucault fue el giroscopio, que le sirvió para demostrar aún de otra manera el movimiento de la Tierra. De nuevo, el giroscopio permanece fijo en el espacio mientras La Tierra se mueve. Fue un invento de poca importancia en la época de Foucault, pero por supuesto hoy reconocemos su uso extendido en aviones, guías de telescopio, el telescopio espacial Hubble, etc...

Los acontecimientos políticos en Francia contribuyeron a la ventaja de Foucault. Era famoso, pero no tenía trabajo ni otros ingresos más que por su trabajo de editor en el Journal des Débats. El 2 de Diciembre de 1851 hubo un golpe de estado en Francia en el que Louis-Napoléon Bonaparte asumió el poder absoluto y disolvió la Asamblea Nacional. Exactamente un año después se coronó emperador tomando el título de Napoleón III. Si la comunidad científica de Francia era un tanto despreciativa con Foucault, que no tenía una apropiada preparación científica, no se podía decir lo mismo de Napoleón III que era un científico aficionado. Apoyó muy intensamente a la ciencia en general y a Foucault en particular de tal modo que creó el puesto de Físico Adjunto del Observatorio Imperial especialmente para Foucault.

El director del Observatorio Imperial, como Napoleón había renombrado al Observatorio de Paris, era en aquel entonces Le Verrier. Pronto Foucault creó soberbios telescopios para el observatorio con muchas características innovadoras. Realizó muchos descubrimientos científicos e inventó muchas otras máquinas para ayudar a los astrónomos del Observatorio. Llevó a cabo un experimento para determinar la velocidad de la luz el cual obtuvo de lejos la medición más exacta que se había realizado hasta esa época y que tenía un error de sólo la mitad de un uno por ciento.

Foucault acompañó a Le Verrier en una expedición a España en 1860 para observar el eclipse del 18 de Julio. Tomó una fotografía del eclipse. Rápidamente se le concedieron honores: Napoleón III le ordenó Oficial de la Légion d'Honneur en 1862; fue elegido para el Bureau des Longitudes (1862); fue elegido miembro de la Real Sociedad de Londres; también fue miembro de la Academia Alemana de Científicos Leopoldina; y finalmente en 1865 en la Academia de Ciencias francesa donde sustituyó a Clapeyron.

En Octubre de 1868 Foucault comenzó a sentir entumecimiento en las manos. La enfermedad progresó rápidamente a pesar de los esfuerzos de su madre para ayudar a su recuperación. Es posible que la enfermedad fuera el resultado de las sustancias químicas, en particular mercurio, con las que Foucault había experimentado durante toda su vida. Por supuesto, como apuntábamos al principio de esta biografía, el padre de Foucault murió joven así que quizás los factores hereditarios también desempeñaron algún papel.


Artículo de: J J O'Connor y E F Robertson
MacTutor History of Mathematics Archive

Bibliografía

1. A D Aczel. Pendulum: Léon Foucault and the Triumph of Science Washington Square Press, New York, 2003.
   
2. J Bertrand, Éloge historique de Léon Foucault Institut de France, Paris, 1882.
   
3. S Deligeorges, Foucault et ses pendules, Editions Carré, Paris, 1990.

Páginas Web relacionadas:

• Foto del péndulo de Foucault que está en el vestíbulo de la Asamblea General de la ONU.