François Aragó

François (Francesc) Aragó (Estagell, Rosselló 1786 – París, 1853), astrònom, físic i polític, va participar en esdeveniments científics com la mesura del meridià, la polarització de la llum, el descobriment de la relació entre electricitat i magnetisme o la mesura de la velocitat de la llum.

Vida
El seu pare era un petit propietari, que va ser nomenat “Tresorier de la Monnaie” i es va establir amb la seva família a Perpinyà el 1795. Francesc Aragó va estudiar a l’institut de Perpinyà, que ara porta el seu nom, amb la idea de dedicar-se a una carrera jurídica o a l’administració. Però un dia va veure un jove oficial que dirigia les obres de la muralla de la ciutat i li va demanar que havia d’estudiat per arribar a ser com ell. Li va dir que havia d’anar a l’École Polytechnique, on s’entrava passant un examen que era molt dur. Des d’aleshores, diu Aragó a la seva “Histoire de ma jeunesse”,  va abandonar els cursos de literatura i es va concentrar en el curs de matemàtiques i, sobretot, en estudiar-les pels seus propis mitjans. En aquell temps va passar per allà Pierre Méchain, encarregat de mesurar l’arc de meridià des de Dunquerke a Barcelona, com a treball de base per establir el metre com unitat de mesura. El pare d’Aragó va demanar a Méchain que recomanés el seu fill per entrar al Polytechnique. Li va contestar que ho faria, però que pensava que el fill segurament no estaria preparat per aprovar l’examen; que, si el passava, agafés la carrera d’artilleria o d’enginyeria, però que a menys que no tingués una vocació especial per la ciència, no es portaria més que decepcions. El jove Francesc va anar a Toulouse, on va meravellar a l’examinador i va entrar al Polytechnique.
A part de la seva dedicació a la ciència, de la que ara parlarem, va ser diputat per Perpinyà, ministre de Marina i Colònies amb la proclamació de la segona república 1848 i president en funcions durant uns dies, entre el 5 de maig i el 25 de juny. Després del cop d’Estat de Louis Napoléon Bonaparte del 2 de desembre de 1851, va abandonar la política i fins i tot es va negar a jurar lleialtat al nou emperador i va dimitir com director de l’Observatori de Paris. Louis Napoléon però va refusar la dimissió i el va permetre continuar en el càrrec a l’Observatori. (1) (2)

Mesura del meridià

Triangulació dels Països Catalans. Imatge Wikimedia Commons.

Triangulació dels Països Catalans. Imatge Wikimedia Commons.

El 20 de setembre de 1804, Pierre Méchain, que estava treballant en el projecte de mesura del meridià en terres de València, mor a Castelló de la Plana i li ofereixen a Aragó, que estava encara estudiant al Polytechnique, una plaça a l’Observatori de Paris, par anar juntament amb Jean Baptiste Biot a completar la mesura del meridià. Ell pensava dedicar-se a la carrera militar, però acceptà amb la condició de poder retornar després a la seva carrera d’artilleria. A començament de 1806 viatjà a Espanya acompanyant Biot, per reprendre els treballs de mesurament del meridià. Van refer observacions fetes per Méchain, entre Eivissa (Camp Veí) i Castelló (Desert de les Palmes) o van mesurar la latitud de Formentera. Quan el 1808 comença la guerra entre Espanya i França, fuig de l’Illa de Cabrera a Algèria, és capturat per un corsari quan tornava cap a Marsella i conduït a Roses, torna de nou a Algèria i finalment arriba a Marsella el 1809. Aquest mateix any, als 23 anys, és admès a l’Acadèmia de Ciències, nomenat professor de d’anàlisi i geodèsia al Polytechnique i astrònom adjunt a l’Observatori de Paris. (1) (2)

Òptica
Juntament amb Fresnel (Augustin Jean Fresnel, físic francès que va treballar en la teoria ondulatòria de la llum), va estudiar i enunciar les lleis de la interferència de raigs de llum polaritzada, que ara porten el nom dels dos descobridors. Va estudiar també la polarització de la llum quan passa per els cristalls de quars.
Va provar experimentalment l’existència del que ara es coneix com el punt (o la taca, spot en anglès) d’Aragó, o de Fresnel, o de Poisson (Simeon Denis Poisson, matemàtic i físic francès). Al segle XIX es discutia la naturalesa de la llum, si era corpuscular, formada per petites partícules que podrien xocar amb els objectes, o ondulatòria, formant una ona que es transmetria com les onades a la superfície de l’aigua. Hi havia grans defensors d’una i altra teoria. Newton havia estat partidari de la teoria corpuscular. Fresnel, a principis dels 1800 havia elaborat una teoria ondulatòria de la llum i havia predit que l’ombra d’un petit disc il·luminat per un focus de llum havia de tenir un punt lluminós al mig. Poisson opinava que això justament desacreditava la teoria de Fresnel, ja que era contrari a la intuició. Aragó va decidir investigar el fenomen i va provar experimentalment la seva existència, fet que va donar la raó a Fresnel. El punt d’Aragó és veu millor quan més petit és el disc. La figura mostra una simulació de la figura d’interferències de 16 mm de diàmetre, produïda per l’ombra de tres discos de 4, 2 i 1 mm de diàmetre, il·luminats a 1 m de distància (Veure figura).      (1) (3)

El punt d'Aragó. Imatge Wikimedia Commons.

El punt d’Aragó. Imatge Wikimedia Commons.

Electricitat i magnetisme
El 1820 Oersted publicà les seves experiències en les que mostrava com un corrent elèctric que passava per un fil generava accions magnètiques que feien orientar-se una brúixola posada al seu costat. Fins aleshores es pensava que l’electricitat i el magnetisme eren fenòmens totalment independents. El mateix Biot, que anys després mostrà com un corrent elèctric circulant per un fil llarg generava un camp magnètic (llei de Biot-Savart), insistia el 1819 a l’Enciclopèdia d’Edinburgh en que no havia relació entre l’electricitat i el magnetisme. Però d’ençà la publicació d’Oersted, els físics experimentals es van posar a reproduir l’experiment. Aragó, l’11 de setembre de 1820, una setmana després que la publicació d’Oersted arribés a Paris, va fer una demostració a l’Acadèmia de Ciències de com una bobina per la que circulava corrent es comportava com un imant i va ser el primer en magnetitzar una barra de ferro col·locada dins de la bobina. Per això és considerat l’inventor de l’electroimant. André-Marie Ampère, professor d’anàlisi matemàtica del Polytechnique, va ser un dels fins aleshores escèptics, que va veure la demostració d’Aragó i va contribuir posteriorment en gran mesura a la teoria de l’electromagnetisme. (5) (6)

Velocitat de la llum
Ja hem comentat abans la discussió sobre la naturalesa de la llum durant el segle XIX. Una altra discussió era sobre la seva velocitat. Aragó realitzà diferents observacions analitzant la desviació de la llum que arribava de diferents estels quan passava per un prisma. Segons la teoria corpuscular de Newton, la desviació de la llum en el prisma dependria de la seva velocitat. Com que no va trobar diferències en les desviacions de llums procedents dels diferents estels, va concloure que el model corpuscular no s’ajustava als resultats experimentals. Això reforçava la teoria ondulatòria, com també ho feia l’efecte comentat anteriorment del punt d’Aragó. Fins i tot es podria aventurar la conclusió de que la constància observada de la velocitat de la llum, avançava els resultats que obtindríem Michelson i Morley en el seu cèlebre experiment de principis del segle XX, tractat fa uns dos anys en aquest mateix espai. Però la molt inferior precisió dels experiments d’Aragó, resta valor a la conclusió.
Aragó va suggerir el 1838 el mètode per a mesurar la velocitat de la llum, que després van portar a terme Fizeau i Foucault el 1850, però el mal estat dels seus ulls no li va permetre participar en la mesura. Un enginyós sistema de miralls feia recórrer a la llum una distància d’uns 35 km i al mateix temps es mesurava amb precisió el temps transcorregut. Aquest va ser el mètode més precís dels que s’havien utilitzat fins aleshores i el que va permetre donar el valor definitiu de la velocitat de la llum. (7) (8) (9)https://dl.dropboxusercontent.com/u/270480073/astrobanyoles/sopa_estrelles/2013_2014/7_arago_23012014.mp3

Per acabar, fer referència al llibre d’Aragó de “Astronomia popular”, base del curs públic que va donar, amb gran èxit, entre 1813 i 1846 i que serveix per comprendre els coneixements astronòmics de l’època (10)

Fonts d’informació utilitzades:
(1)  http://www.larousse.fr/encyclopedie/personnage/Fran%C3%A7ois_Arago/105899
(2)  François Aragó, Histoire de ma jeunesse, 1854
http://www.mediterranees.net/voyageurs/arago/arago1.html
(3)  http://scienceworld.wolfram.com/physics/Fresnel-AragoLaws.html
(4)  http://en.wikipedia.org/wiki/Arago_spot
(5)  http://scienceworld.wolfram.com/biography/Oersted.html
(6)  Brian Scott Baigrie, Electricity and Magnetism: A Historical Perspective. Greenwood Press, 2007.   http://books.google.es/books?id=3XEc5xkWxi4C&pg=PA68&lpg=PA68&dq=arago+oersted&source=bl&ots=REpXslMplG&sig=pSOA3SbgwOkYNkj-hKVPFWOB1OE&hl=en&sa=X&ei=CvbfUtzeBMSX1AX26YC4Bg&ved=0CDQQ6AEwAjgK#v=onepage&q=arago%20oersted&f=false
(7)  “Einstein and the Changing Worldviews of Physics”. The Center for Einstein Studies. 2012.  Jean Eisenstaedt.
http://books.google.es/books?id=3H7AoEoSDR4C&pg=PA32&lpg=PA32&dq=light+arago&source=bl&ots=SCoB_h-Kf2&sig=mrXGDuho_UYf0BPJD6UwWGZEO_A&hl=en&sa=X&ei=EAfgUoOXA83M0AWWgoGIBA&ved=0CEgQ6AEwBTgK#v=onepage&q=light%20arago&f=false
(8)  S. Burbano, E. Burbano, C. Gracia, Física general, Ed. Tébar.
http://books.google.es/books?id=BWgSWTYofiIC&pg=PA617&lpg=PA617&dq=arag%C3%B3+velocidad+luz&source=bl&ots=z45KHQP9JT&sig=ZEUe30sBqkCYvKxbRYqeKl5gcc0&hl=en&sa=X&ei=TxngUr3WLumS1AWimYGADQ&ved=0CCYQ6AEwADgK#v=onepage&q=arag%C3%B3%20velocidad%20luz&f=false
(9) L’èter còsmic o el malmès experiment de Michelson i Morley. Blog Descobriment, desembre 2011.   http://www.deciencia.net/descobriment/?p=56
(10)  Astronomie populaire
http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6554077k.r=.langEN   (es pot descarregar el llibre en francès)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
“Sopa d’estrelles” del 23 de gener de 2013.

Aquesta entrada ha esta publicada en Científics propers, física. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Els comentaris estan tancats.