Informe de Charles S. Peirce sobre su segundo viaje europeo para
el informe anual del Superintendente del U. S. Coast Survey
(Nueva York, 18.05.1877)



Este informe fue escrito por C. S. Peirce a Carlile P. Patterson, superintendente del U. S. Coast Survey, en mayo de 1877 y enviado como anejo a la carta del 18 de mayo de 1877.

El original se conserva en
The National Archives, Record Group 23, Assts H-Q 1877, Box 374, (Stack 130, Row 7, Compartment 15, Shelf 4). La reproducción digital ha sido hecha a partir de una fotografía tomada por Karen Needles expresamente para nuestro proyecto. Para la transcripción se ha tenido en cuenta la transcripción parcial que preparó Max Fisch, accesible en Indianapolis.
Report transcription

 

El asistente C. S. Peirce recibió instrucciones a comienzos de la primavera de 1875 de marchar a Europa con el propósito de realizar experimentos pendulares en las principales estaciones iniciales para operaciones de esta clase, y poner así en conexión las determinaciones de la fuerza de la gravedad en América con aquellas realizadas con otros péndulos del mundo; y también con el propósito de realizar un cuidadoso estudio de los métodos para llevar a cabo estas investigaciones en diferentes países de Europa.

1El asistente Peirce partió de Nueva York el 3 de abril de 1875. Fue en primer lugar a Inglaterra, donde averiguó que el observatorio de Kew está considerado como punto de partida para el trabajo pendular británico. Este observatorio, que está situado en el viejo parque de los ciervos en Richmond, es propiedad de la Corona, pero las operaciones que se realizan allí, que son principalmente de carácter magnético y meteorológico, están a cargo de la Royal Society a través de un comité especial, y también de la Royal Meteorological Office. El señor R. H. Scott, que dirige la Meteorological Office, es también presidente del Comité de Kew. Los péndulos de la Great Survey of India fueron oscilados en este observatorio, tanto antes como

 

después de las operaciones en la India, siendo el observatorio ocupado en primer lugar durante un año por el Capitán Bassevi [sic] con ese propósito, y después por el Capitán Heavyside [sic] durante año y medio. Se cree que los péndulos del Mayor General Sir Edward Sabine se oscilaron también allí; en todo caso todos los péndulos ingleses históricos están allí guardados y pueden ser oscilados en cualquier momento si es necesario.

Por medio del ministro americano2 General Schenk se hizo una solicitud de permiso, a través de la British Foreign Office, para experimentar con el aparato americano en el observatorio de Kew, y en su momento se recibió una respuesta favorable a esa petición. A finales de mayo de 1875 el asistente Peirce se marchó a Alemania, donde se había encargado ya a los Sres. Repsold un péndulo reversible de Bessel con una longitud de un metro entre las cuchillas, copia del instrumento usado en la agencia prusiana. Puede mencionarse que el péndulo reversible, que fue inventado por Bohnenberger, fue empleado por primera vez de forma rigurosa por Kater. Bessel, sin embargo, describió una mejora tal como el logro de la completa eliminación de todo efecto de fricción y resistencia atmosférica. Mucho después de la muerte de Bessel, este instrumento mejorado fue construido por Repsold, fue adoptado por la agencia suiza y fue utilizado en primer lugar por el profesor Plantamour, quien desarrolló su método de uso. Ahora se utiliza

 

exclusivamente en el continente europeo y ha recibido la aprobación unánime de la International Geodetical Association. La Coast Survey había encargado un instrumento de esta clase al comienzo de las operaciones pendulares en 1872, pero debido a que los Sres. Repsold estaban ocupados con los preparativos para el tránsito de Venus el aparato no se completó hasta la primavera de 1875. Este no es el lugar para describir el instrumento, que fue ejecutado con la consumada precisión que distingue a esta famosa firma de mecanismos. Tras probar el instrumento, el asistente Peirce obtuvo rápidamente del profesor Förster, eminente director del observatorio de Berlín y presidente de la Comisión Imperial Alemana de Pesos y Medidas, el permiso para realizar todos los experimentos necesarios en el edificio de la Oficina de Pesos y Medidas en Berlín, precisamente en el mismo lugar donde se había realizado la determinación de Bessel. Ese edificio ha sido levantado expresamente con el propósito de realizar comparaciones exactas de patrones de longitud. Está construido con paredes muy gruesas de ladrillo hueco, y las cámaras de comparación están equipadas con sistemas de conductos a través de los cuales, mediante un motor

 

en un edificio adyacente, se puede llevar aire caliente desde un horno o aire frío desde un depósito de hielo. Este edificio, que servirá como modelo para edificios similares en otros países (como ya lo ha sido en Francia) es el lugar más adecuado posible para los experimentos pendulares. El edificio, sin embargo, no estaba tan completo en el verano de 1875 como para permitir que se realizaran allí los experimentos pendulares con el mayor provecho. Se pensó que era deseable hacer una cuidadosa comparación del péndulo reversible americano con el de Prusia. El famoso geodesta, teniente-general Baeyer, director de la Royal Prussian Survey, que impulsó las operaciones del asistente Peirce de la manera más satisfactoria a lo largo de su estancia en el continente, puso de inmediato a su disposición el instrumento prusiano; y la escala métrica de ese aparato, que el profesor Förster ya había comparado cuidadosamente con el metro normalizado prusiano a diferentes temperaturas, fue sometida a cincuenta series independientes de comparaciones con la escala similar al patrón americano por el asistente Peirce. Estas operaciones, que arrojaron un resultado muy satisfactorio, duraron hasta el 7 de julio. El asistente Peirce se marchó después a Ginebra, donde, tras el regreso del profesor Plantamour

 

(que primero estaba ausente), se organizó todo rápidamente para oscilar el péndulo reversible en el observatorio de la ciudad. El asistente Peirce tuvo entonces en el punto de partida de sus operaciones con el péndulo de Bessel la notable ventaja de recibir los consejos del distinguido sabio que inició su uso y que ha estudiado tan cuidadosamente los métodos para manipularlo. Se hicieron experimentos reales a lo largo de 17 días, entre el 26 de agosto y el 17 de septiembre. Puede describirse aquí el método adoptado por el asistente Peirce para realizar los experimentos. Se ha modificado ligeramente de vez en cuando, pero su forma final es como sigue. El primer día se miden la rigidez del soporte y la posición del centro de gravedad del péndulo. El siguiente día se dedica a las comparaciones del péndulo y el patrón modelo. Comienzan entonces las oscilaciones; y no se toma ninguna medida del péndulo en los días dedicados a esos experimentos. Durante la oscilación del péndulo la "firma" de Repsold está siempre hacia delante. Cada día se oscila primero el péndulo con el extremo pesado hacia arriba, luego con el extremo pesado hacia abajo. A veces se hacen dos series tales de experimentos en un día, pero esto se considera bastante cuestionable. Después de cuatro series tales se vuelve a medir el péndulo al día siguiente. El día se dedica entonces a volver a medir la flexión del soporte, a intercambiar las cuchillas y a determinar el centro de gravedad

 

antes y después de este cambio. Al intercambiar las cuchillas nunca se da la vuelta a los bordes. Se dedica un día a medir el péndulo. Se hacen después cuatro series más de oscilaciones. El péndulo se mide entonces de nuevo como antes, y después se repiten las determinaciones del centro de gravedad y la flexión. Podría tardarse quince días en tal determinación, pero en la práctica es necesario cambiar más o menos el procedimiento. Los tiempos de oscilación se determinan observando los tránsitos del péndulo a través de la red de un telescopio y registrando el tiempo en un cronógrafo. Se observan cien tránsitos cada vez, y en uno de los siguientes órdenes:

A. 25 tránsitos de derecha a izquierda; luego 50 de izquierda a derecha; luego 25 de derecha a izquierda.

B. 50 tránsitos de izquierda a derecha; luego 50 de derecha a izquierda.

C. 50 tránsitos de derecha a izquierda; luego 50 de izquierda a derecha.

D. 25 tránsitos de izquierda a derecha; luego 50 de derecha a izquierda; luego 25 de izquierda a derecha.

Se elige entre estos métodos de manera que las señales no interfieran con las pausas de dos segundos del cronómetro, que afectan a la misma aguja. Se miden cuatro series de tránsitos de tal manera que en sus tiempos medios las oscilaciones del péndulo tengan respectivamente las amplitudes de 2º, 1 1/2º, 1º y ½º. Se emplean diferentes oculares con capacidades de ampliación inversamente proporcionales a las amplitudes, de modo que la velocidad que aparece permanezca constante.

El observatorio de Ginebra es un pequeño edificio con una

 

sala principal, que se abre mediante grandes puertas de cristal hacia el norte y hacia el sur. El suelo es de alquitrán y el instrumento descansaba sobre el suelo. Había necesariamente bastante movimiento alrededor y cada día entraban varios visitantes por las puertas de cristal anteriormente mencionadas. El asistente Peirce recibió toda la ayuda y la atención posibles del profesor Plantamour y sus asistentes, pero es necesario señalar el hecho de que el lugar apenas resultaba adecuado para tales operaciones. Las observaciones de tiempo fueron realizadas por los asistentes del observatorio.

En Ginebra el asistente Peirce instaló un micrómetro frente al soporte pendular y, mediante un peso que pasaba por encima de una polea cuya fricción fue determinada, midió la flexión del soporte del péndulo y determinó una importante corrección, equivalente a 0.2 mm., que ha de aplicarse a la longitud del péndulo de segundos a causa del balanceo del soporte de lado a lado conforme el péndulo oscila.

Viajando hasta París, el asistente Peirce tuvo el honor y el beneficio de asistir a las sesiones de la International Geodetical Association y de su comité permanente, que se reunió en septiembre de 1875 en el palacio del Ministerio de Asuntos Exteriores. Todo el tema

 

del péndulo fue objeto de una completa discusión, y se aprobó unánimemente una resolución que expresaba la simpatía y el interés de la asociación en la expedición del asistente Peirce.

Desafortunadamente el péndulo reversible había sufrido graves daños al transportarlo desde París a Ginebra. Así quedó ilustrada una de las grandes ventajas de este instrumento, pues si se hubiera tratado de un péndulo invariable la conexión entre las operaciones previas y las posteriores hubiera quedado completamente destruida, mientras que con la construcción existente el péndulo solo tuvo que ponerse de nuevo en condiciones para dar resultados perfectamente comparables con los anteriores. Durante el intervalo que produjo este accidente, las observaciones en Ginebra se redujeron completamente.

Su excelencia el Sr. Wallon, Ministro de Instrucción Pública, Culto y Bellas Artes, concedió permiso para oscilar el péndulo americano en el observatorio de París. El Sr. Le Verrier proporcionó toda la ayuda posible, y las operaciones se realizaron en la gran Salle du Méridien, donde previamente se habían oscilado los péndulos de Borda, Sabine y otros. Los experimentos se realizaron en el hueco del

 

extremo norte de esa sala y se llevaron a cabo durante 18 días, entre el 18 de enero y el 29 de febrero de 1876. Se usó el reloj estándar del observatorio y este proporcionó las correcciones. El Sr. Wolf, el reconocido astrónomo adjunto al observatorio, a quien el ilustre director dio las instrucciones para organizar los experimentos, proporcionó al asistente Peirce de la manera más generosa toda la ayuda que esa magnífica institución podía proporcionar.

Cuando concluyeron los experimentos en París, el asistente Peirce se marchó de nuevo a Berlín y en cuanto la gran cámara de comparaciones de la oficina de Pesos y Medidas estuvo lista comenzaron allí los experimentos sobre un soporte en el extremo oeste. Igual que anteriormente, se recibió toda la ayuda posible del profesor Förster y del teniente-general Baeyer. Los experimentos se realizaron durante 24 días, desde el 19 de abril hasta el 6 de junio de 1876. El observatorio proporcionó un reloj que fue comparado con el reloj normalizado, cuyas correcciones fueron proporcionadas por el observatorio.

En una posterior visita la Comisión Imperial de Pesos y Medidas proporcionó al asistente Peirce un metro estándar con una escala, y también cilindros para las comparaciones con una medida final.

 

En Berlín, el asistente Peirce inventó un nuevo método para registrar los tiempos medios de series de observaciones de cualquier clase, y dio algunos pasos hacia su aplicación al registro automático de las oscilaciones pendulares. Desde entonces se ha construido un instrumento para esa tarea, cuya descripción puede encontrarse en el Apéndice.

Después de los experimentos en Berlín, habiendo recibido respuesta favorable a la solicitud de permiso para realizar sus experimentos en el observatorio de Kew, el asistente Peirce se marchó a Inglaterra y comenzó los experimentos sin demora. Las observaciones comenzaron en junio y fueron realizadas en los días finales de julio. El tiempo fue observado por el Sr. Henry Farquhar, con el tránsito del observatorio, y se mantuvieron cuatro cronómetros funcionando al tiempo.

El Sr. Peirce llegó a Boston el 26 de agosto de 1876. En la actualidad se ocupa de completar la conexión de la determinación de la gravedad en Europa con la de América.

 




Notas

1. Estas indicaciones a lápiz son probablemente del propio Patterson dando instrucciones a la imprenta acerca del texto efectivo que debía incluirse en su informe anual. Puede leerse la versión impresa de este informe en Report of the Superintendent of the United States Coast Survey showing the Progress of the Work for the Fiscal Year Ending with June 1876 (pp. 7-9).

2. En su texto Charles S. Peirce escribe "his excellency"; Patterson corrige a mano tachando esa expresión y escribiendo a lápiz "the American Minister". De hecho, en la carta del 18 de mayo de 1877, Peirce se plantea "A propósito, una cuestión muy pequeña: ¿no se llama Excelencias a nuestros ministros en el extranjero? Si no es así, resultaría extraño que América insistiera menos en el respeto con que ha de tratarse a sus representantes que a los de otros países, por ejemplo Francia y Suiza, y las repúblicas sudamericanas".


Traducción de Sara Barrena (2017)
Una de las ventajas de los textos en formato electrónico respecto de los textos impresos es que pueden corregirse con gran facilidad mediante la colaboración activa de los lectores que adviertan erratas, errores o simplemente mejores traducciones. En este sentido agradeceríamos que se enviaran todas las sugerencias y correcciones a sbarrena@unav.es

Proyecto de investigación "La correspondencia del tercer viaje europeo de Charles S. Peirce (septiembre-noviembre 1877)"

Fecha del documento: 15 de febrero 2017
Última actualización: 10 de agosto
2017

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