web analytics

Péndulo de Foucault en L’Illustration de 1902 y versión electrónica moderna

En el número de noviembre de la revista francesa L’Illustration de hace 108 años, se publicó un artículo sobre la conmemoración del célebre experimento de Foucault, realizado por primera vez en el Pantheon de París en 1851.

Aunque por aquella época ya estaba más que establecido un modelo «moderno» del Sistema Solar (los planetas giran alrededor del Sol y no al revés), debió de ser una formidable experiencia el ver con los propios ojos una demostración palpable de cómo el planeta realmente gira con nosotros encima.

A quien le gusten las matemáticas (trigonometría, básicamente) recomiendo muy mucho leerse tranquilamente la explicación completa dada en forma de carta al director por el astrónomo y divulgador de la época Camille Flammarion:



foucault
(Click para ampliar)

En resumen, cuenta cómo la rotación del plano en que el péndulo oscila (el plano del péndulo), va rotando lentamente en sentido contrario a la rotación del planeta, siendo la velocidad de rotación proporcional a la latitud. El texto parece no asumir nada del lector, empieza incluso explicando lo que es el seno de un ángulo.


Como curiosidad, voy a mencionar un equivalente moderno (¡aunque mucho más caro!) del péndulo de Foucault: los giróscopos de fibra óptica. En general, un giróscopo es cualquier aparato, mecánico o electrónico, que nos dice en que orientación estamos mirando, o equivalentemente, a que velocidad estamos rotando en cada momento en cada eje. Como se podrá suponer, giróscopos precisos son muy preciados en navegación aérea, aunque cada vez se irán encontrando más en coches e incluso mandos de consolas.

De izquierda a derecha: giróscopo mecánico, de fibra óptica, y de anillo de lásers.
Lo interesante es que un tipo concreto de giróscopos, los de fibra óptica, superan a todos los mecánicos (y electromecánicos o MEMS) en precisión de forma abismal. De hecho, si se dejan simplemente quietos, al igual que el péndulo de Foucault, ¡detectarán la rotación de la Tierra!. Para hacerse una idea, el giro es del orden de 15 segundos de grado cada segundo, aproximadamente el tamaño (angular) de un puño visto a dos kilómetros de distancia.
Los ingenieros que trabajan con estos dispositivos tienen que tener en cuenta esta rotación para poder restarla si es que afecta al sistema que se está diseñando.

Si el péndulo de Foucault basa su funcionamiento en mecánica pura, el del fibra óptica tiene un funcionamiento mucho más elegante teóricamente: dos rayos de láser viajan en sentidos opuestos por un rollo de fibra de varios kilómetros (enrollado en pocos centímetros), y cuando se vuelven a unir se mide el patrón de interferencias que generan. Si el rollo de fibra gira, se podría pensar que no afectaría al resultado porque el giro «arrastra» a la luz… pero precisamente la piedra angular de la Relatividad de Einstein es que a la luz no la arrastra nadie: cada rayo de luz sigue su camino sin importarle la materia que atraviesa, salvo por el detalle de que para uno la meta se ha acercado y para el otro alejado. Esta diferencia provoca un efecto Sagnac que es lo que finalmente se mide.

Otro maravilloso ejemplo de teoría convertida en tecnología punta.

Imágenes: 1

Puede que también te guste...