Carta de Charles S. Peirce a Carlile P. Patterson [II]
(Richmond, 06.07.1876)



Esta carta fue escrita por C. S. Peirce al Superintendente del U. S. Coast Survey, Carlile P. Patterson, el 6 de julio de 1876, informándole ampliamente de los trabajos de investigación que había desarrollado durante su segundo viaje por Europa.

El original se conserva en The National Archives, Record Group 23, Assistants N-Z, 1876. La reproducción digital de la carta ha sido hecha a partir de la fotocopia disponible en el Peirce Edition Project. Para la transcripción se ha tenido en cuenta la que preparó Max Fisch, accesible también en Indianapolis.
Letter transcription
Anterior/Siguiente

 

Richmond, 6 de julio 18761

Sr. C. P. Patterson

Supt. U. S. Coast Survey

Washington D. C.

 

Estimado señor,

Tengo ahora gran cantidad de información relativa a mi trabajo sobre la que darle noticias, pero no tengo de momento el tiempo necesario para elaborar un informe estándar. Pido por tanto permiso, mientras encuentro el tiempo, para escribirle sobre algunos puntos sueltos2.

Mi trabajo sobre los péndulos en Europa está casi completo en estos momentos, y los experimentos han ido creciendo en exactitud de estación en estación. Aquí han de ser los más exactos que he hecho hasta ahora. Esto se debe en parte a mi creciente comprensión de la materia, y en parte es accidental3. Dos de las condiciones más difíciles de este trabajo son la estabilidad del soporte y la estabilidad de la temperatura. Respecto a la primera, he ideado un método para

 

probarlo. (Esta es una cuestión muy diferente a la de la rigidez del soporte, para la que también he ideado un método de medida)4. Hago uso del microscopio de mi comparador, que uso para medir el péndulo. Sitúo delante de él una escala que descansa sobre una larga palanca que se gira por cualquier flexión del soporte, y después aplico al soporte una fuerza que intenta moverlo. De esta manera he obtenido resultados que han sorprendido a todos aquellos que los han visto. He probado algunas piedras muy pesadas como contrapeso pero no he encontrado ninguna que no fuera inestable.

En Ginebra, el suelo era de alquitrán y el péndulo debía descansar sobre él. La gente entraba y salía constantemente y eso era lo peor posible. Las condiciones de temperatura también eran muy malas, ya que la habitación era pequeña, con puertas de cristal en ambos lados que daban al aire libre, y esas puertas eran abiertas con frecuencia. Pero lo que tenía efectos todavía peores era el brillo del sol. La consecuencia es que, aunque los resultados pendulares de Ginebra son satisfactorios, no son particularmente buenos5.

En París, oscilé en la gran Salle du Méridien, donde varios observadores han oscilado ya. Los otros

 

oscilaron en la parte sur, pero yo preferí la parte norte. Ahí la temperatura era de verdad extremadamente constante y había mucha luz, una condición importante, pero el péndulo descansaba en el suelo, que era de azulejos y se movía con mucha facilidad. No puedo decir todavía si eso ha dañado mucho los resultados o no, pero deben ser considerablemente mejores que los de Ginebra6.

En Berlín, el péndulo descansaba sobre un pilar independiente y era absolutamente estable, pero la estancia, sobre la que debo escribir más extensamente en otra ocasión, no tenía ventanas, y tuvo que idearse y desarrollarse un sistema muy complicado de lentes y espejos para darme la luz requerida que procedía de distantes lámparas situadas en unos conductos. El efecto de estos puntos de luz sobre la temperatura era muy malo. Sin embargo, hice todo el esfuerzo posible por reducirlo y emprendí una segunda serie independiente de experimentos con otro plan para evitar el efecto, y por tanto confío en que los resultados de esa estación sean considerablemente mejores que los de París.

En Kew, tanto la temperatura como la estabilidad son muy buenas

 

solo la luz es extremadamente problemática. Pero los resultados hasta ahora, según voy confirmándolos, parecen poner de manifiesto un extraordinario grado de acuerdo. Estaré obligado a terminar mis experimentos aquí antes de lo que desearía, pero espero sin embargo que sean los mejores que he realizado hasta ahora.

He hecho durante este año varias mejoras en el arte de oscilar péndulos. El más importante es mi medida de la flexión del soporte, que introduce una corrección muy importante en todos los resultados con los péndulos reversibles Repsold. Al general Baeyer, que está realmente a la cabeza de la geodesia europea, le agradó mucho, y llevó a un grupo grande de científicos a que vieran cómo operaba mi aparato en Berlín.

Sin embargo, el invento que más me satisface es un nuevo método para anotar el tiempo de vibración que hará disminuir mucho la cantidad de cálculos, que es excesiva en mi sistema actual. En este nuevo método, hay una pequeña palanca de aluminio, AB, que gira alrededor de un fino eje de acero, C. Hay un tercer brazo con una pequeña bola, D, que mueve el centro de gravedad.

Este está sobre el punto de apoyo, de modo que el péndulo descansará con alguno de los dos extremos hacia abajo. Se impide que gire

 

 

completamente con dos tornillos, E y F. En G hay un pequeño vaso de mercurio que puede ajustarse mediante un tornillo, de modo que un alambre de platino que depende de B entrará en el mercurio cuando el extremo B esté hacia abajo y saldrá del mercurio cuando el extremo A esté hacia abajo. En A hay una pequeña ágata. Conforme el péndulo atraviesa la posición vertical, golpea A y mueve la palanca, de modo que descansa con el extremo A hacia abajo. Ahora bien, con respecto a esta cuestión hay que tomar dos precauciones. Primero, la palanca está ajustada de tal modo en un brazo con dos movimientos que la interrupción ocurre cuando el péndulo está casi lo más vertical posible. Ahora bien, es una proposición de la mecánica que ninguna resistencia al movimiento de un péndulo, mientras esté en posición vertical, puede afectar al tiempo de oscilación, sino solo a la amplitud del arco. Segundo, el ágata A es golpeada por un pequeño trozo de mica pegado a nivel de la cuchilla inferior, pues es otra proposición de la mecánica que añadir un peso al péndulo en ese punto no tiene ningún efecto sobre el tiempo de oscilación. Cuando la palanca ha sido girada de esa manera permanece con el extremo A hacia abajo. Pero en H hay cruzada una pequeña pieza de acero, y debajo de ella un pequeño electroimán, y cuando una corriente pasa a través de ese imán la palanca vuelve a girar hacia atrás de modo que el extremo B

 

está hacia abajo. También hay una conexión galvánica a través del punto de apoyo, de la palanca y del mercurio en G, de modo que se establece la conexión cuando el extremo B está hacia abajo, y se rompe cuando el extremo A está hacia abajo. Con este interruptor automático y mi cronómetro de circuitos, la idea de mi nuevo método es registrar hasta las milésimas de segundo en un cronoscopio de Hipp el intervalo de tiempo entre el paso del péndulo a través del interruptor y el siguiente segundo del cronómetro. El cronoscopio de Hipp mide el intervalo de tiempo entre la interrupción de la corriente eléctrica y su vuelta a formarse de nuevo, y lo registra en un dial, de modo que pueda leerse de manera instantánea. Su error probable, después de aplicarle una importante corrección que he descubierto, es solo de unas 2 milésimas de segundo. Es verdad que el cronómetro de circuitos solo se interrumpe por una pequeña fracción de segundo y que el cronoscopio de Hipp requiere que la segunda señal sea permanente, pero evito esta dificultad mediante la peculiar disposición de un relé. El efecto es como sigue: primero, el extremo A está hacia abajo y el péndulo oscila libremente. El observador presiona una tecla de telégrafo y al mismo tiempo mira el cronómetro y anota el tiempo. Mantiene su mano en la tecla durante 20 1/2 segundos. Durante ese tiempo la palanca está primero girada de modo que el extremo B esté hacia abajo. Cuando el

 

pequeño electroimán en H deja instantáneamente de actuar la palanca es libre de volver hacia atrás tan pronto como el péndulo pasa. El péndulo pasa, la palanca gira, el circuito a través de G se rompe y la manecilla del cronoscopio de Hipp comienza a moverse. Tan pronto como el cronómetro se interrumpe de nuevo, la manecilla del cronoscopio de Hipp se para, y también el electroimán en H actúa y gira la palanca de modo que se hace el circuito a través de G. Tan pronto como se hace el circuito a través de G, se rompe otro circuito, de modo que el cronoscopio se moverá de nuevo en la siguiente interrupción. Esto se repite mientras se mantenga la mano sobre la tecla del telégrafo. Al final de los 20 ½ segundos se quita la mano de la tecla y el siguiente paso del péndulo gira la palanca sin mover el cronoscopio, y para toda acción. Se lee entonces el cronoscopio, y dividiendo la lectura entre diez obtenemos el intervalo entre el paso medio del péndulo y el siguiente segundo del cronómetro, ajustándose hasta las milésimas de segundo7.

No le molesto con las disposiciones de relés por las que se obtiene todo esto.

Una observación de esta clase puede ser hecha por una persona y el resultado puede obtenerse en un tiempo muy corto, mientras que actualmente se necesitan dos personas para llevar a cabo las observaciones y

 

no puede conocerse el resultado hasta que se hayan calculado 800 registros del cronógrafo para cada experimento.

Estaba deseoso de usar este método en Berlín, donde hubiera sido particularmente ventajoso, ya que no requiere mucha luz, pero Tiede, el gran relojero de allí, me tuvo casi un mes esperando el interruptor, prometiéndomelo día tras día, y después no lo hizo como yo deseaba, de modo que al final se lo encargué a Breguet. Espero tenerlo muy pronto, y si han de hacerse más experimentos pendulares después de que Farquhar se vaya8, usaré este método.

Muy respetuosa y sinceramente suyo,

C. S. Peirce
Asst.

 

 


Notas

1. Desconcierta un poco que este largo informe tenga la misma fecha (6 de julio) que la carta breve del mismo día. Max Fisch anota: "Esta carta está encuadernada [en los National Archives] después de la larga del mismo día a Carlile P. Patterson".

2. A pesar de esta declaración, esta carta resulta un excelente informe final en el que hace balance de los resultados científicos de su viaje. El informe oficial se publicará como apéndice nº 15 del Coast Survey Report de 1876 en el que Carlile P. Patterson hace un claro resumen de las "Observaciones pendulares" de Charles S. Peirce en su segundo viaje por Europa.

3. Llama la atención la afirmación de Charles S. Peirce acerca del progreso en sus investigaciones a causa de su "creciente comprensión de la materia" y a la progresiva eliminación de errores causados por el soporte y por las alteraciones de la temperatura. Charles S. Peirce no es un investigador teórico sino que está constantemente revisando sus métodos de obtención de datos, afinando sus instrumentos y desarrollando nuevas hipótesis. Como escribía Zina a la madre de Charles S. Peirce en su carta del 25 de junio de 1876: "Sus experimentos parecen haber sido del todo satisfactorios. 'Son tan buenos como podía haberse esperado en el presente estado de la ciencia', y se les dará el mérito a él y al Survey. 'No pido', dice, 'más que eso'. Pero afirma que 'la Ciencia sigue un mal camino porque no hay fabricantes de instrumentos que quieran hacer instrumentos adecuados para la investigación. Solo quieren hacer cosas que les den dinero, como aparatos para la enseñanza'".

4. En este pasaje Charles S. Peirce distingue entre dos propiedades del soporte: su estabilidad (steadiness) y su rigidez (stiffnes). Ambas afectan al valor de la medición de la gravedad con el péndulo. Los resultados de esta investigación pueden leerse en su informe "On the Influence of the Flexibility of the Support on the Oscillation of a Pendulum" de 13 de julio de 1877, y años después en su "On the Flexure of Pendulum Supports" de 1883, Appendix nº 14 del Report of the Superintendent the U. S. Coast and Geodetic Survey, 1881 (Washington, Government Printing Office, 1883), 359-426.

5. Como se indica en el informe oficial, las determinaciones con el péndulo en el Observatorio de Ginebra se llevaron a cabo entre el 26 de agosto y el 17 de septiembre. Probablemente el 18 o el 19 marcha Charles S. Peirce a París donde asistió a la reunión de la Asociación Geodésica Internacional que tuvo lugar entre los días 20 y 29 de septiembre. El balance de las observaciones en Ginebra no resultó muy positivo. Así describirá los trabajos en la estación de observación de Ginebra en su informe final (Appendix n. 15, p. 203; W4: 81-2):

1. Ginebra. El péndulo fue oscilado en el observatorio, casi en el mismo punto y en el mismo soporte de madera (véase ilustración nº 26 [véase ilustración más arriba]) usado para ese propósito por el Prof. Plantamour, cuyo consejo sobre la manera de realizar los experimentos fue inestimable. Su péndulo fue montado en el extremo este de la sala principal y el nuestro en el extremo oeste. El suelo de esa sala no está (tal y como yo lo recuerdo) un metro por encima del nivel del terreno que, según el mapa de Dufour, está 407 metros por encima del nivel del mar. Los experimentos allí se hicieron en agosto y septiembre de 1875. Debe decirse que la estación no es favorable para el trabajo pendular exacto, tanto por su exposición a cambios de temperatura como por la poca estabilidad del suelo de alquitrán y del trípode.
Después de los experimentos en Ginebra, el péndulo fue imprudentemente confiado a una compañía de Plainpalais, a la que se le había encargado una cámara de vacío. Como consecuencia sufrió graves daños y fue reparado  por los Brunner en París. De esta manera las operaciones en Ginebra están completamente separadas de las de otras estaciones, y están privadas de mucho de su valor.

6. Las observaciones en el Observatorio de París se llevaron a cabo entre el 24 de enero y el 24 de febrero de 1876. Contamos con la valiosa carta de Charles Wolf del 9 de julio de 1876 comentando los resultados de Charles S. Peirce. En su informe final de diciembre de 1878 [W4:82-83 y Ap. 15] Peirce describe así su trabajo en París: "Se hicieron las observaciones en la Sala del Meridiano en la alcoba del extremo norte. El centro del soporte del péndulo estaba 89 cm al este de la raya del meridiano, y opuesto a la lectura 2738 cm sobre la raya del meridiano. El soporte del péndulo estaba directamente sobre el suelo, y el centro de giro del péndulo estaba 29 cm sobre el suelo. Un soporte pendular, se cree que el de Biot, estaba por medición a 735 cm al este del meridiano, y opuesto 450 cm a la raya del meridiano. Su fulcro estaba 171 cm por encima del suelo. Sobre esta materia, M. C. Wolf, astrónomo del observatorio, a cuya amabilidad a lo largo de toda la ocupación de la estación el que esto escribe está muy en deuda, amablemente comunica los siguientes detalles: [a renglón seguido, Charles S. Peirce transcribe en francés el contenido de la página 4 de esta carta de Wolf]. Luego añade: "El nivel del suelo en medio de la cara sur del observatorio sobre el del mar es, según la dirección, de 58,8 metros. M. Biot da como elevación de su estación sobre el mar 70,25 metros. Él [Wolf] erróneamente afirma que la estación de Borda estaba al mismo nivel. De Freycinet [?] da 72,28 metros como la altitud de su estación. Nuestros experimentos en París se hicieron durantes los meses de enero y febrero de 1876". Concluye: "La estación de París era favorable por lo que respecta a la uniformidad de la temperatura, pero desfavorable por la excesiva inestabilidad del suelo".

7. Llama poderosamente la atención la cuidadosa descripción del complejo invento de Charles S. Peirce para determinar el tiempo de vibración del péndulo.

8. Henry Farquhar regresará solo a Estados Unidos desde Glasgow en el vapor Victoria el 9 de agosto, como indica la relación de pasajeros que figura en el New York Times, 10 de agosto de 1876, mientras que Charles S. Peirce y su esposa lo harán en el vapor Marathon desde Liverpool a Boston entre el 8 y el 19 de agosto.


Traducción de Sara Barrena (2014)
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 "Charles S. Peirce en Europa (1875-76): comunidad científica y correspondencia" (MCI: FFI2011-24340)

Fecha del documento: 29 de septiembre 2014
Última actualización: 7 de octubre 2014

[Página Principal]