A  S  T  R  O  B  I  O  G  R  A  F  I  A  S 


 

GeorgeAiry.jpg

George Biddell Airy

(27 de julio de 1801 - 02 de enero de 1892)

 

rebeca_mendoza.jpg

Por Rebeca Mendoza

Asociación Larense de Astronomía, ALDA.

 

 

Sir George Airy Biddell fue un inglés matemático y astrónomo real entre los años 1835 a 1881. Sus muchos logros incluyen trabajos sobre órbitas planetarias, la medición de la densidad media de la Tierra, un método de solución de problemas bidimensionales en mecánica de sólidos y, en su papel de Astrónomo Real, estableciendo a Greenwich como la ubicación del meridiano principal y responsable de la modernización de su observatorio. Su reputación se ha visto empañada por las acusaciones que, debido a su inacción, Gran Bretaña perdió la oportunidad de prioridad en el descubrimiento de Neptuno. 

 

Hijo de William Airy y Ann Biddell. William Airy era de Lincolnshire y Ann era hija de un granjero de Suffolk. Originalmente William también había sido agricultor, pero se había educado y había ascendido al puesto de inspector de impuestos. Cuando George nació, sus padres vivían en Northumberland, donde William era un recaudador de impuestos especiales, pero al año siguiente la familia se mudó a Hereford debido a un traslado de William.

 

 

George Airy asistió a la escuela de Byatt Walker en Colchester y a la edad de diez  años ocupó el primer lugar al final de su carrera en la escuela primaria. Había aprendido algunas habilidades útiles en la escuela, como aritmética, contabilidad de doble entrada y cómo usar una regla de cálculo. Sin embargo, siendo un niño introvertido, Airy ganó popularidad con sus compañeros de escuela a través de su gran habilidad en la construcción de cerbatanas.

 

 

Airy se quedó con frecuencia con su tío, Arthur Biddell en Playford, Suffolk. El hecho de que Airy pasara la mitad de su tiempo con su tío durante los siguientes cinco años fue importante para él. Arthur Biddell era un hombre estudiado que tenía una excelente biblioteca que contenía libros sobre química, óptica y mecánica que Airy estudió con avidez, y además tenía muchos científicos destacados como sus amigos. Su influencia en el joven Airy fue marcada y fue un factor importante en su búsqueda de una carrera académica. Biddell le presentó a Airy a su amigo Thomas Clarkson, el abolicionista del comercio de esclavos que vivía en Playford Hall. Clarkson tenía una maestría en matemáticas de Cambridge, y examinó a Airy en clásicos y luego arregló para que fuera examinado por un miembro del Trinity College de Cambridge sobre su conocimiento de las matemáticas. Como resultado, ingresó a Trinity en 1819, como un becario, lo que significa que pagó una tarifa reducida, pero esencialmente trabajó como sirviente para compensar la reducción de la tarifa. Aquí tuvo una carrera brillante, y parece haber sido reconocido casi de inmediato como el líder de su año. En 1822 fue elegido erudito de Trinity, y al año siguiente se graduó como wrangler senior y obtuvo el primer Premio Smith. El 1 de octubre de 1824 fue elegido miembro de Trinity, y en diciembre de 1826 fue nombrado profesor lucasiano de matemática en sucesión a Thomas Turton (1780-1864). Ocupó esta presidencia durante poco más de un año, siendo elegido en febrero de 1828 profesor de astronomía y director del nuevo Observatorio de Cambridge. En 1836 fue elegido Miembro de la Royal Society y en 1840, miembro extranjero de la Real Academia de Ciencias de Suecia. En 1859 se convirtió en miembro extranjero de la Real Academia Holandesa de Artes y Ciencias.

 

 

Alguna idea de su actividad como escritor sobre temas matemáticos y físicos durante estos primeros años puede deducirse del hecho de que antes de este nombramiento había contribuido no menos de tres memorias importantes a las Transacciones filosóficas de la Royal Society, y ocho a Sociedad Filosófica de Cambridge. En el Observatorio de Cambridge, Airy pronto mostró su poder de organización. El único telescopio en el establecimiento cuando se hizo cargo era un instrumento de tránsito, y a esto se dedicó vigorosamente. Mediante la adopción de un sistema de trabajo regular y un cuidadoso plan de reducción, pudo mantener sus observaciones actualizadas y publicarlas anualmente con una puntualidad que sorprendió a sus contemporáneos. En poco tiempo se instaló un círculo meridiano, y se instituyeron observaciones periódicas con él en 1833. En el mismo año, el duque de Northumberland presentó al observatorio de Cambridge un fino objeto de vidrio de 12 pulgadas de apertura, que se montó de acuerdo con los diseños de Airy y bajo su supervisión, aunque la construcción no se completó hasta que se mudó a Greenwich en 1835.

 

 

Los escritos de Airy durante este tiempo se dividen entre física matemática y astronomía. Los primeros se ocupan en su mayor parte de cuestiones relacionadas con la teoría de la luz que surgen de sus clases magistrales, entre las cuales se puede mencionar especialmente su artículo sobre la difracción de un objeto con apertura circular, y su enunciación de la teoría completa del arco iris. En 1831 se le otorgó la Medalla Copley de la Royal Society por estas investigaciones. De sus escritos astronómicos durante este período, los más importantes son su investigación de la masa de Júpiter, su informe a la Asociación Británica sobre el progreso de la astronomía durante el siglo XIX y su trabajo sobre una desigualdad de largo período en los movimientos de la Tierra y Venus.

 

 

Una de las secciones de su informe capaz e instructivo estaba dedicada a "Una comparación del progreso de la astronomía en Inglaterra con la de otros países", muy en detrimento de Inglaterra. Este reproche fue posteriormente eliminado en gran medida por sus propios trabajos.

 

 

La demora de Airy, en 1845, en buscar a Neptuno en el lugar sugerido por John Couch Adams impidió que Adams obtuviera el crédito total por su trabajo, aunque en muchos sentidos ha sido injustamente criticado por este episodio. Hoy sabemos, por el descubrimiento en 1999 de la correspondencia perdida entre Airy y Adams, que los cálculos y estimaciones de la posición del planeta tenían un error hasta de 20 grados de arco. Airy no habría podido detectar al futuro Neptuno siguiendo los cálculos de Adams. Esta correspondencia fue sustraída y escondida por muchos años por el secretario del observatorio, el astrónomo estadounidense Olin Eggen (1919-1998) y descubierta en Chile, después de su muerte.

 

 

Airy, sin embargo, hizo muchas contribuciones importantes a las matemáticas y la astronomía. Mejoró la teoría orbital de Venus y la Luna, estudió las franjas de interferencia en óptica, realizó un estudio matemático del arco iris y calculó la densidad de la Tierra balanceando un péndulo en la parte superior e inferior de una mina profunda. Debemos tener en cuenta que el valor que obtuvo fue demasiado grande por una cantidad justa.

 

 

Una de las investigaciones más notables de Airy fue su determinación de la densidad media de la Tierra. En 1826, se le ocurrió la idea de atacar este problema mediante experimentos de péndulo en la parte superior e inferior de una mina profunda.

 

 

En 1830, Airy calculó las longitudes del radio polar y el radio ecuatorial de la Tierra utilizando mediciones tomadas en el Reino Unido. Aunque sus mediciones fueron reemplazadas por figuras de radio más precisas (como las utilizadas para GRS80 y WGS84), su geoide Airy (estrictamente un elipsoide de referencia, OSGB36) todavía es utilizado por el Gran Bretaña Ordenance Survey para el mapeo de Inglaterra, Escocia y Gales porque se ajusta mejor al nivel del mar local (unos 80 cm por debajo del promedio mundial).

 

 

La resolución de los dispositivos ópticos está limitada por la difracción. Entonces, incluso la lente más perfecta no puede generar una imagen puntual en su foco, sino que hay un patrón central brillante ahora llamado disco Airy, rodeado de anillos concéntricos que comprenden un patrón Airy. El tamaño del disco Airy depende de la longitud de onda de la luz y del tamaño de la apertura. John Herschel (1792-1871) había descrito previamente el fenómeno, pero Airy fue el primero en explicarlo teóricamente.

 

 

En junio de 1835, Airy fue nombrado Astrónomo Real en sucesión de John Pond (1767-1836), y comenzó su larga carrera en el observatorio nacional, que constituye su principal título de fama. La condición del observatorio en el momento de su nombramiento era tal que Lord Auckland, el primer Señor del Almirantazgo, consideró que "debía ser eliminado", mientras que Airy admitió que "estaba en un estado extraño". Con su energía habitual, se puso a trabajar de inmediato para reorganizar toda la institución. Remodeló los volúmenes de observaciones, puso la biblioteca en una posición adecuada, montó el nuevo telescopio ecuatorial (Sheepshanks) y organizó un nuevo observatorio magnético. En 1847 un telescopio altacimutal fue erigido, diseñado por Airy para permitir que las observaciones de la Luna se realizaran no solo en el meridiano, sino siempre que fuera visible. En 1848, Airy inventó el reflector de tubo cenital para reemplazar el empleado anteriormente. A fines de 1850, el gran círculo de tránsito de 203 mm (8 pulgadas) de apertura y 3,5 metros (11 pies 6 pulgadas) de distancia focal fue erigido y sigue siendo el principal instrumento de su clase en el observatorio. El montaje en 1859 de una abertura ecuatorial de 330 mm (13 pulgadas) evocó el comentario en su diario de ese año: "No hay una sola persona empleada o un instrumento utilizado en el observatorio que hubiese estado allí en tiempos del señor Pond"; y la transformación se completó con la inauguración del trabajo espectroscópico en 1868 y el registro fotográfico de las manchas solares en 1873.

 

 

Primer meridiano en Greenwich.

 

La formidable tarea de reducir las observaciones planetarias acumuladas realizadas en Greenwich de 1750 a 1830 ya estaba en progreso bajo la supervisión de Airy cuando se convirtió en Astrónomo Real. Poco después emprendió la laboriosa tarea de reducir la enorme masa de observaciones de la Luna realizadas en Greenwich durante el mismo período bajo la dirección, sucesivamente, de James Bradley (1693-1762), Nathaniel Bliss (1700-1764), Nevil Maskelyne (1732-1811) y John Pond (1767-1836), para sufragar los gastos de los cuales el Tesoro asignó una gran suma de dinero. Como resultado, no menos de 8.000 observaciones lunares fueron rescatadas del olvido y, en 1846, fueron puestas a disposición de los astrónomos de tal forma que podrían usarse directamente para compararlas con la teoría y para mejorar las tablas del movimiento de la Luna.

 

 

Por este trabajo, Airy recibió en 1848 un testimonio de la Royal Astronomical Society, y de inmediato condujo al descubrimiento por parte de Peter Andreas Hansen (1795-1874) de dos nuevas desigualdades en el movimiento de la Luna. Después de completar estas reducciones, Airy hizo preguntas, antes de emprender cualquier investigación teórica en relación con ellas, si algún otro matemático estaba persiguiendo el tema y descubrió que Hansen lo había tomado bajo el patrocinio del rey de Dinamarca, pero que, debido a la muerte del rey y la consiguiente falta de fondos, existía el peligro de verse obligado a abandonarlo, solicitó al almirantazgo en nombre de Hansen la suma necesaria. Su solicitud fue inmediatamente concedida.

 

 

En 1851, Airy estableció un nuevo primer meridiano en Greenwich. Esta  línea, el cuarto "Meridiano de Greenwich", se convirtió en la línea definitiva internacionalmente reconocida en 1884.

 

 

La Royal Astronomical Society eligió a Airy como su presidente en 1845. Luego, en 1851, Airy fue elegido presidente de la Asociación Británica, y en 1871 fue elegido presidente de la Royal Society de Londres ocupando el cargo durante dos años. El Institut de France lo eligió como miembro para ocupar el puesto que quedó vacante tras la muerte de John Herschel en 1872 y en el mismo año aceptó el título de caballero que había rechazado en tres ocasiones anteriores por no poder pagar los honorarios. Poco después de esto, en 1874, organizó una expedición para observar el tránsito de Venus.

 

 

En julio de 1824, Airy conoció a Richarda Smith (1804-1875), "una gran  belleza", en un recorrido a pie por Derbyshire. Más tarde escribió: "Nuestros ojos se encontraron... y mi destino estaba sellado... Sentí irresistiblemente que debíamos estar unidos", y Airy propuso matrimonio dos días después. El padre de Richarda, el reverendo Richard Smith, sintió que Airy carecía de los recursos financieros para casarse con su hija. Solo en 1830, con Airy establecido en su posición de Cambridge, se le concedió el permiso para el matrimonio. Los Airy tuvieron nueve hijos, de los cuales los primeros tres murieron jóvenes.

 

 

Airy fue nombrado caballero el 17 de junio de 1872. Se retiró en 1881 y vivía con sus dos hijas solteras en Croom's Hill, cerca de Greenwich. En 1891, sufrió una caída y tuvo una lesión interna. Sobrevivió a la cirugía consecuente solo unos pocos días. Airy, su esposa y tres de sus hijos están enterrados en la Iglesia de Santa María en Playford, Suffolk.

 

Fuentes:

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Airy/

https://en.wikipedia.org/wiki/George_Biddell_Airy#cite_note-2

https://scienceworld.wolfram.com/biography/Airy.html