El científico británico Jeremiah Horrocks, nacido en 1619 cerca de Liverpool, fue uno de los primeros expertos en darse cuenta de las inmensas posibilidades que había abierto, más allá de polémicas y teologías, la revolución astronómica de
Kepler y
Galileo. Horrocks fue el primero en estudiar un tránsito de Venus, es decir, la pequeña mancha redonda que dibuja este planeta sobre el Sol al pasar por delante de él.
Concretamente, observó el tránsito del 24 de noviembre de 1639. Siendo aún muy joven, logró un avance decisivo en la comprensión de la órbita lunar y, de paso, en la resolución del
problema de la longitud, es decir, la dificultad de medir con precisión en aquel tiempo la posición exacta de los barcos en alta mar.
Basándose en las tres leyes del movimiento planetario de Kepler, el astrónomo británico estableció el modelo más preciso que se conocía del recorrido orbital de nuestro satélite,
demostrando así que formaba una elipsis y no un círculo. En realidad, Kepler ya había anticipado la forma elíptica de las órbitas planetarias, pese a que, en un primer momento, se resistió a aceptar que el Creador no hubiese optado por los movimientos circulares, de apariencia mucho más perfecta. Otros muchos aún mantenían su rechazo a las elipses, incluido el propio Galileo.
Réplica de un telescopio de Newton. | EM
Horrocks no tuvo tiempo de llevar más allá su indudable talento científico porque murió súbitamente y por causas desconocidas cuando solo tenía 22 años, pero otros tomarían su relevo. En 1702, Isaac Newton partió del modelo geométrico de Horrocks y lo compatibilizó con sus propias leyes gravitatorias para
crear su teoría lunar, que explicaba el movimiento del satélite a partir de sus interacciones con la Tierra.
Pese a las horas de vigilia que dedicó al problema, no pudo encontrar una ecuación que incluyera también al Sol. Como la fuerza gravitatoria de este desacelera el movimiento orbital de la Luna, los cálculos no eran del todo exactos, pero
sí representaron un gran avance que mantendría su vigencia durante todo el siglo XVIII. Además, los trabajos de Newton explicaban por qué se producen las mareas, un hallazgo algo paradójico, ya que el genial matemático nunca pisó la costa.
El tirón gravitatorio que ejerce la Luna sobre los mares es mayor en el lado de nuestro planeta que tiene de frente al satélite, donde las aguas se levantan hacia él. En el lado opuesto, y simultáneamente, se produce también una marea, debido a que
la Tierra se ve atraída hacia el satélite y deja atrás las aguas de los océanos, provocando que estas se encrespen. Las mareas son el fruto de la interacción entre la parte sólida de nuestro planeta, que atrae hacia sí las aguas, y el satélite terrestre, que las trata de levantar hacia el cielo. La Luna provoca dos mareas al día, que en ocasiones son incrementadas o reducidas por la acción del Sol.
Primera edición original de 'Principia Mathematica'. | EM
En fases de luna nueva o luna llena, nuestra estrella y nuestro satélite están alineados y suman su fuerza gravitatoria, incrementando las mareas. Por el contrario, la Luna se encuentra en cuarto creciente o cuarto menguante,
el tirón gravitatorio de la Luna y el del Sol empujan hacia lados contrarios y se anulan parcialmente, lo que provoca que las mareas sean más bajas. La gravedad, tal y como descubrió Newton, varía según el cuadrado de la distancia entre dos cuerpos, lo que significa que nuestra estrella, pese a ser mucho más masiva, tan solo ejerce un 46% de la fuerza gravitatoria de la Luna.
La parte sólida de nuestro planeta también siente las fuerzas de la marea; aunque no lo notemos,
el suelo sube y baja 30 centímetros dos veces al día debido a la presencia de nuestro satélite. Desde hacía siglos se sospechaba que la Luna tenía cierto influjo en las mareas, ya que éstas, al igual que el paso del satélite por el firmamento, se retrasan una hora cada nuevo día.
Newton fue el primero en medir cuantitativamente esta acción y en definirla de un modo científico, como una consecuencia lógica de sus leyes gravitatorias. De hecho, el astrónomo Edmond Halley señaló que
la explicación de las fuerzas de la marea era uno de los más importantes hallazgos de los 'Philosophiae Naturalis Principia Mathematica' ('Principios matemáticos de filosofía natural'), la monumental obra de Newton publicada en 1687 y considerada uno de los libros científicos más importantes de todos los tiempos.
John Flamsteed. | EM
En 1702, además, editaría sus hallazgos sobre la órbita del satélite terrestre en un libro aparte, titulado
'Teoría sobre el movimiento de la Luna'. Para esta obra tuvo que emplear los datos del astrónomo real John Flamsteed, primer encargado del Observatorio de Greenwich, que había sido creado en 1675 para intentar resolver el problema de la longitud. Flamsteed era un científico autodidacta, al que
, y que se había ganado la confianza del Rey y el respeto de sus colegas gracias a su esfuerzo personal y su habilidad para construir instrumentos de medición (en concreto, un termómetro y un barómetro).
Newton prometió a Flamsteed que lo citaría en su trabajo como autor de las observaciones, pero no lo hizo. No sería la última vez que pasó algo así. Unos años después, en 1714, las observaciones estelares de Flamsteed fueron objeto de un engaño similar por parte de Newton y su buen amigo Halley, lo que provocó que el astrónomo real
adquiriera 300 copias del libro en el que estos publicaron sus datos -en total, se habían publicado 400- y las quemara frente al Observatorio de Greenwich. La versión completa del catálogo de estrellas de Flamsteed, con más de 3.000 astros y el nombre de su autor debidamente indicado, se publicó en 1725, tras la muerte del autor.
Para entonces, el astrónomo real de Greenwich era el propio Edmond Halley. Flamsteed murió enfrentado a Newton, aunque, hoy en día,
ambos comparten el privilegio de tener un cráter en la Luna (Newton, además, tiene otro en Marte). De acuerdo con la visión gravitatoria del sistema Tierra-Luna, ambos cuerpos están cayendo el uno hacia el otro y girando constantemente alrededor de un punto de masa común o baricentro.
Tal punto divide la masa común del sistema Tierra-Luna en dos partes iguales, de ahí su nombre. Está dentro del globo terráqueo, pero no es el centro del mismo, por lo que,
en rigor, no sería correcto decir que la Luna gira en torno a la Tierra. Más bien, ambos cuerpos giran en torno a dicho punto, que se halla a 4.683 kilómetros de distancia del centro de la Tierra, el cual Newton calculó que se encontraba a 1,5 radios terrestres del centro de nuestro planeta.
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