Determinación de la posición geográfica del Observatorio Nacional Argentino y la adopción del meridiano de Greenwich

Santiago Paolantonio

Ubicar nuestra posición en la superficie terrestre es posible empleando como referencia hitos conocidos, tales como ríos, montañas, ciudades, lo hacemos en una ciudad identificando determinada calle o edificio. Actualmente, es usual emplear el sistema satelital de posicionamiento global (GPS), que se encuentra disponible en casi cualquier dispositivo móvil. Resulta simple fijar la posición de cualquier lugar con sus coordenadas, latitud y longitud, utilizando Google Earth o un mapa similar. Las coordenadas geográficas se enseñan en la educación formal, la latitud, medida en grados a partir del ecuador, la longitud, expresada en horas o grados a partir del meridiano que pasa por el observatorio de Greenwich, un sistema sencillo.

Sin embargo, lo dicho oculta las grandes dificultades y los ingentes esfuerzos que se debieron sortear a lo largo de siglos para llegar a esta situación actual, oculta la complejidad para definir el sistema, así como el largo proceso involucrado.

Por ejemplo, la determinación de las coordenadas geográficas se fundamentó en la observación de objetos celestes, en particular de estrellas con coordenadas celestes bien conocidas, lo que hace posible definir la latitud y longitud de un sitio. Pero dichas coordenadas celestes están relacionadas con las terrestres que se pretenden definir. Además, utilizar las estrellas proviene de la idea inicial de que se encuentran “fijas”, esto es, que sus posiciones no cambian con el tiempo, lo que es erróneo, pues cuentan con un movimiento propio que debe ser tenido en cuenta, más allá de la necesidad de contemplar la precesión de los equinoccios. Por otro lado, en el siglo XIX se descubrió que los polos cambian de posición, lo que deriva en un cambio de los valores de las latitudes[1]. Finalmente, no se puede omitir el hecho de que el sistema está pensado como si el planeta fuera esférico, forma de la que difiere en buen grado. En cuanto al origen de las longitudes, la elección arbitraria de un meridiano cero, que pasa por Greenwich, no fue consecuencia de un simple análisis científico, sino de una puja política y económica entre naciones, que necesitó décadas para zanjarse.

Estas líneas pretenden aportar algunos detalles sobre un hito en ese largo proceso que derivó a la presente situación, y que nos involucra: la determinación de la posición geográfica del Observatorio Nacional Argentino y su relación con la fijación del meridiano de referencia. En gran medida, muchos detalles de esta historia se encontraron o confirmaron, gracias a nueva documentación identificada durante los trabajos de conservación y relevamiento que se vienen realizando en el Archivo histórico y científico existente en el Observatorio Astronómico de Córdoba, por el equipo a cargo de la bibliotecóloga Verónica Lencinas, con el asesoramiento del Director del Museo del Observatorio Astronómico, Dr. David Merlo, quienes junto a la becaria Sofia Lacolla, permitieron el acceso y ayudaron al autor con este material inédito.

La necesidad

Entre los objetivos del Observatorio Nacional, fundado en 1871 en la ciudad de Córdoba, no se incluía ninguno relacionado con las determinaciones de posiciones geográficas. Esto lo distinguía de la mayoría de las instituciones de este tipo, las que en general dedicaban parte de su tiempo a esta actividad, tal el caso de los observatorios de Río de Janeiro, Santiago de Chile y La Plata.

Sí existía la necesidad, como en todo nuevo observatorio astronómico, de definir su lugar en la superficie terrestre, de gran importancia para varios de los programas de investigación propuestos.

El primer director, el astrónomo estadounidense Benjamin Gould, fue contratado con el objeto de establecer una institución científica permanente, y llevar adelante en ella, la determinación precisa de las posiciones de las estrellas australes con círculo meridiano y la utilización de la incipiente fotografía. Este mapeo, de gran necesidad para la época, era un proyecto anhelado por Gould, que justificaba su viaje al sur. Esperaba concretar los trabajos en unos tres años, al término de los cuales pretendía regresar a su patria.

Por esta razón, trató de evitar a toda costa dedicar tiempo a otras actividades que no fueran las mediciones estelares. Sin embargo, la mayoría de las veces no pudo evitarlo, a solo meses de su llegada se debió abocar a la sistematización de pesos y medidas existentes en diversas provincias, asesorar a la Universidad en distintos temas, así como observar eclipses y cometas, que llamaban la atención del público general y que esperaba que el observatorio nacional le prestara la debida atención. Adicionalmente, la construcción del edificio y la llegada de los instrumentos sufrieron grandes demoras por diversas razones, por lo que prontamente el director cayó en la cuenta que el plazo fijado de tres años resultaba muy optimista[2].

A pesar de lo dicho, poco después del inicio de las actividades, en 1871, en el informe al Ministro de lo realizado hasta la fecha, el Director señalaba:

Hay además dos maneras más especiales de utilizar el Observatorio, al objeto de desarrollar las fuerzas del país, y facilitar el estudio de su historia natural y de sus recursos. El uno consistiría en hacerle servir como punto céntrico para la determinación de posiciones geográficas de la República, y obtener de esta manera una base práctica para la formación de cartas geográficas y geológicas.

Gould Informe al Ministro de Justicia, Culto e Instrucción Pública, N. Avellaneda, 24 de mayo de 1871

Sin dudas era un proyecto de gran utilidad para el país, los mapas existentes eran aún muy imprecisos y adolecían de diversos errores, era de interés teniendo en cuenta la necesidad de definir los límites interprovinciales e internacionales. Luego de obtener el permiso correspondiente, en marzo de 1872 se comienza inmediatamente con la medición de la posición de la ciudad de Rosario en la provincia de Santa Fe.

¿Cuál fue la razón para que el Director propusiera estas determinaciones, en contra de su proyecto de retornar prontamente a su patria?

Antes de su llegada a Córdoba, Gould había trabajado en el Coast Survey de EE.UU. en la determinación de posiciones geográficas, la más notable de sus tareas, fue la participación de la primera medición de diferencia de longitud entre Norteamérica y Europa, utilizando los primeros cables telegráficos submarinos que unieron ambos continentes (Gould 1866). Además, directa o indirectamente estuvo involucrado en las discusiones de la necesidad de adopción de un meridiano de referencia y la coordinación horaria a nivel mundial. Este último punto probablemente explique la propuesta del director.

El definir un meridiano común y una hora coordinada, además de tener gran importancia para el creciente intercambio comercial internacional, era de utilidad para los cada vez más frecuentes programas coordinados de observaciones astronómicas, entre distintos observatorios a nivel mundial (tal el caso de la determinación de la paralaje solar).

Seguramente, Gould no desconocía que se estaban planificando mediciones de posiciones en torno a todo el globo, para relacionar el meridiano de referencia de Greenwich, con las más importantes capitales. EE.UU. estaba especialmente interesado en esta cuestión, pues planificó a partir de mediados de la década de 1870, varias expediciones que se dedicarían a determinar las longitudes geográficas de varias localidades en Centro y Sudamérica (Pinsel 1981).

Teniendo en cuenta que las ciudades a las que Gould determina primero sus posiciones fueron Rosario, Buenos Aires y posteriormente Santiago de Chile, resulta probable que su intención última, fue colaborar con estas expediciones y la definición del meridiano de Greenwich, por el cual abogaba. De hecho, asiste activamente con las expediciones de la U. S. Navy, en 1878 y 1883.

Determinación de las coordenadas geográficas del Observatorio Nacional Argentino

Determinar la latitud del observatorio, más precisamente del Círculo Meridiano, resultaba relativamente sencillo a partir de la observación de estrellas con el mismo instrumento, y que de hecho se debían realizar para los proyectos que se llevaban adelante, el Catálogo de Zonas y el General Argentino. Algo muy disto era encontrar su longitud geográfica, que implicaba un trabajo específico muy arduo, que demandaría un largo tiempo.

Poco antes de su arribo a Córdoba, el 7 de mayo de 1870, había llegado a la ciudad la primera línea telegráfica, que la unía con Buenos Aires, pasando por Rosario y Villa María. Era una gran noticia para Gould, pues el telégrafo permitía en forma relativamente fácil encontrar la diferencia de longitud entre dos puntos distintos, conectados entre sí por la línea. De este modo, si se conoce la longitud de uno de los dos lugares, es posible conocer la longitud del otro. El director había utilizado este método en numerosas ocasiones cuando se desempeñó en el Coast Survey. Solo debía hallar un punto con su posición bien conocida.

Grabado de las instalaciones de la U. S. Naval Astronomical Expedition instaladas en el cerro Santa Lucía en la ciudad de Santiago de Chile (Gilliss 1855, en Hermosilla 2017).

El punto más cercano que cumplía con el requisito era el Observatorio Astronómico Nacional de Chile ubicado en Santiago, cuya longitud fue definida por la expedición norteamericana comandada por el Teniente James Gilliss. Entre 1849 y 1852 realizó observaciones astronómicas para la determinación de la paralaje solar, y al retirarse dio origen al primer observatorio chileno. Gould estaba muy al tanto de esta expedición, pues había entablado amistad con Gilliss, y realizado los cálculos de reducción de las observaciones logradas en Santiago (Gould 1866; 1881).

Gilliss y sus ayudantes determinaron la longitud de la estación, ubicada en el cerro Santa Lucía, empleando dos métodos, culminaciones de la Luna (paso por el meridiano del lugar) y ocultaciones de estrellas por la Luna. Se efectuaron 211 mediciones de culminación del limbo lunar superior e inferior, y la observación de 24 ocultaciones ocurridas en 14 días, entre 1950 y 1952. En cuanto a la latitud, se contabilizaron 1.200 mediciones de 33 estrellas (4 circumpolares). El resultado fue: Latitud 33º 26′ 25.89″ sur – Longitud 4h 42min 33,81s al oeste de Greenwich (Gilliss 1856).

Plano de la ciudad de Santiago de Chile (1852), en donde se ha destacado la ubicación de las instalaciones de la U. S. Naval Astronomical Expedition (Gilliss 1855, en Google Books).

Posteriormente, el primer director del observatorio nacional chileno, el alemán Karl Wilhelm Moesta, llevo adelante nuevas observaciones fijando las coordenada en  33º 26′ 35,70″ sur y 4h 42 min 32,97s Oeste (Moesta 1857).

En 1857 el observatorio comenzó su trasladó a la Quinta Normal de Agricultura ubicada a poco menos de 4 kilómetro al oeste del primer emplazamiento, oportunidad en que Moesta calculó las nuevas coordenadas a partir de las de Santa Lucía, y estableció la longitud del nuevo lugar en 4h 42min 42,4s oeste (Moesta 1862).

A principios de 1872, a meses de la inauguración del Observatorio Nacional Argentino, Gould ya se había contactado con el observatorio de Santiago de Chile proponiendo la determinación de la diferencia de longitud entre las instituciones (Gould 1872). Estaba al frente del observatorio, en forma provisoria, el ingeniero geógrafo José Ignacio Vergara, debido a que Moesta se encontraba en Europa.

Localización del observatorio de Santiago de Chile, en el cerro Santa Lucia (1849-1857), lugar en el que se fundó, y en la Quinta Normal de Agricultura (desde 1857), sitio en que se encontraba al momento de la realización de las mediciones de diferencia de longitud con Córdoba (S. Paolantonio, base Google Earth 2020).
El Observatorio Nacional en la Quinta Normal, Santiago de Chile (http://das.uchile.cl/~jose/calan/).

Técnica empleada

La medición de la diferencia de longitud por el telégrafo era en principio sencilla. Conectados los dos puntos por la línea telegráfica, en este caso Córdoba y Santiago de Chile, uno de los extremos enviaba una señal indicando su hora local, la que se comparaba con la hora local del mismo momento del otro extremo. La diferencia entre los registros de las horas, resulta ser igual a la diferencia en longitud geográfica entre ambas localidades. En general, para aumentar la precisión del método, el envío se realizaba en ambos sentidos. Nuevamente, hay que aclarar que detrás de esta descripción se ocultan diversas necesidades y complicaciones.

Esquema explicativo simplificado de la técnica de medición de diferencia de longitud geográfica con el empleo del telégrafo (S. Paolantonio).

En primer lugar, era indispensable que los dos puntos estuvieran unidos por el telégrafo.

Aún antes de que quedara completamente terminado el edifico del Observatorio, en mayo de 1871, ya se encontraba instalada la conexión telegráfica (Gould 1871). Llegaban al establecimiento dos líneas directas desde la Oficina de Telégrafos, ubicada en el centro de la ciudad a kilómetro y medio de distancia. Los alambres pasaban rasantes por sobre el límite sureste de la quinta del Sr. Peñaloza (donde se emplazó la Exposición Nacional de 1870). Esto se constituye en otro indicio de que la intención de realizar mediciones de longitudes estaba entre las ideas iniciales del director.

Sector del centro y oeste de la ciudad de Córdoba, donde su ubican el Observatorio y la Oficina de Telégrafos (Base, Plano Catastral, Jorge Weiler 1890 Biblioteca Nacional Mariano Moreno).

En la primera comunicación entre los directores, en 1872, se acordó realizar la medición, ni bien la línea telegráfica transandina uniera las instituciones. Mientras se concretaba la ansiada conexión, en el observatorio de Córdoba se avanza con la primera medición de longitud, con la ciudad de Rosario.

El nuevo tramo, el primero internacional, que formaba parte de una red que se extendía rápidamente por todo el territorio, se inauguró el  26 de julio de ese año, con gran pompa y el intercambio de telegramas entre los impulsores de la iniciativa, el presidente argentino Domingo F. Sarmiento y el chileno Federico Errazuriz. 

Plano de los Telégrafos Nacionales y subvencionados de la República Argentina en 1874. Levantado por el Director General de Telégrafos Nacionales Carlos Burton, Buenos Aires. Se destacan algunos puntos mencionados en los hechos relatados, Córdoba, Villa María, Rosario, Buenos Aires, Santiago de Chile y Valparaíso. En rojo se resalta la línea transandina inaugurada el 26 de julio de 1872.

Enterado de la proximidad de la finalización del tendido, en abril de 1872, Gould le escribió al Ministro del Interior Dalmacio Vélez Sarsfield, recordándole su promesa de concederle tiempo de transmisión para la determinación de la posición del observatorio (Gould a V. Sarsfield 19/4/1872). Pero la carta queda sin contestación, debido al cambio de autoridades, por lo que al mes siguiente debió dirigir otra misiva al nuevo ministro, Nicolás Avellaneda (Gould a Avellaneda 8/5/1872). El permiso fue obtenido inmediatamente, no es extraño, Sarmiento, Avellaneda, Vélez Sarsfied, fueron los gestores del observatorio nacional.

El Director inmediatamente inicia el contacto con el Administrador del Telégrafo Transandino Juan E. Clark, a quien le anuncia en septiembre que en Santiago los preparativos avanzaban a buen ritmo (Gould a Juan Clark. 15/9/1872).

Contando con la conexión, quedaba la cuestión de la necesidad de disponer de un reloj de precisión, indispensable para establecer la hora local. El instrumento debía estar equipado con un interruptor que hiciera posible transmitir los “golpes” (los segundos) a través de la línea telegráfica.

Un reloj de este tipo era indispensable para un observatorio, fue uno de los primeros elementos adquiridos por el de Córdoba. Se compró un reloj de péndulo compensado que marcaba tiempo sidéreo, de pesas, para pared, fabricado para la nueva institución por el artesano de Berlín, Christian Friedrich Tiede (Paolantonio y Minniti 2008; Gould a Vergara 6/2/1874). Probablemente se trató del primer reloj de alta precisión con que contó el país. Incluía un interruptor incorporado, destinado a vincularlo a un cronógrafo.

Reloj de péndulo compensado (parrilla de 5 varillas) comprado por el Observatorio Nacional Argentino en 1870, al artesano Christian Friedrich Tiede de Berlín, identificado con el número 373. Fue fabricado para el observatorio (S. Paolantonio).

El cronógrafo era un dispositivo destinado al registro automático del tiempo, el que a mediados del siglo XIX se podía considerar un instrumento de última tecnología. El aparato consistía de un tambor que giraba con velocidad constante, alrededor del cual se colocaba una hoja de papel, en la que una pluma, montada sobre un carro que se desplazaba a lo largo del cilindro, producía una marca cada determinado período. La pluma era controlada por el reloj patrón por intermedio de un electroimán. Un pulsador digitado por el observador, que también actuaba sobre el electroimán, producía otra marca superpuesta a las anteriores, al ser accionado en el momento en que ocurría un evento que se deseaba registrar. Por simple interpolación entre las marcas de tiempo y la del evento, era posible deducir el momento del mismo, con precisiones de 0,1 a 0,01 segundo.

El primer cronógrafo que se utilizó en Córdoba fue el fabricado por William Bond and Sons, prestado por el Coast Survey, el mismo que había empleado Gould en la determinación de la diferencia de longitud geográfica entre Europa y América en la década de 1860. Este dispositivo fue devuelto en 1874, año en que se adquirió uno muy similar para reemplazarlo, que entró en servicios a principios de 1875.

Cronógrafo Bond del observatorio de Córdoba, adquirido en 1874, empleado para la medición de la diferencia de longitud con Santiago de Chile. Se identifica el electroimán (1) que movía la pluma registradora (2) sobre el cilindro (3), en el que se enrollaba una hoja de papel. El sistema de relojería fabricado por Fauth & Co. (4), producía el giro del cilindro (1 rev./min) y movía linealmente el electroimán, en forma sincronizada. (5)  regulador de velocidad centrífugo (Archivo OAC, S. Paolantonio).

El interruptor del reloj era normal cerrado, esto es, la corriente circulaba en forma permanente, y cada segundo producía una interrupción de la misma (por 0,1-0,2 s). En el primer segundo de cada minuto se omitía la interrupción, para poder identificar su inicio. La corriente que soportaba este interruptor no era suficiente para accionar el electroimán del cronógrafo, por lo que se empleaba un relé[3], del tipo utilizado en el telégrafo.

Esquema con la disposición de los elementos empleados y sus vinculaciones, en la observación con el círculo meridiano de Córdoba (S. Paolantonio).
Circuito del sistema reloj – cronógrafo. El relé era de los utilizados en las líneas telegráficas. Los contactos del reloj y el relé, eran normales cerrados, la corriente que circulaba en forma constante era interrumpida (Reconstrucción basada en las descripciones e instrumentos) (S. Paolantonio).
Relé telegráfico utilizado en el Observatorio Nacional Argentino (150 ohm). También se emplearon relés polarizados (Museo OAC, S. Paolantonio).
Círculo Meridiano del Observatorio Nacional Argentino, alrededor de 1873, época en que se realizaron los primeros intentos para determinar la diferencia de longitud con Santiago de Chile. Se identifican, (1) cronógrafo Bond (del Coast Survey), (2) pulsador del observador, (3) cables de la conexión con el cronógrafo. Se puede ver a la izquierda el respaldo del sillón reclinable empleado por el observador. Arriba, se ubica la ventana de observación abierta. En la pared del fondo, se ve el nicho de la lámpara para la iluminación del retículo y de los círculos, así como la mancha dejada por el hollín desprendido por la misma (Bibliothèque numérique – Observatoire de Paris, consultado el 16 abril 2020, https://bibnum.obspm.fr/ark:/11287/8kf8).

Para el caso de las mediciones de longitudes geográficas, el circuito del pulsador era reemplazado por la línea telegráfica. Lamentablemente, no se han encontrado esquemas detallados de los circuitos empleados en el Observatorio Nacional, solo descripciones de los mismos. En base a lo indicado en diversa documentación, se pudo reconstruir el utilizado para la medición de la posición de la ciudad de Rosario. En todas las mediciones de longitudes se empleaba una configuración similar, y si era necesario se incluía también el cronógrafo (Gould a Moneta 5/3/1872, Libro copiador A, pp. 253-254).

Circuito telegráfico empleado para transmitir los “golpes” (señales) del reloj patrón, para la medición de la diferencia de longitud geográfica con la ciudad de Rosario. Al observatorio llegaban dos “hilos de línea” (alambres) desde la Oficina de Telégrafos ubicada en el centro de la ciudad. El “hilo 1” pasaba por la Oficina sin mediar instrumento. Al “hilo 2” se conectaba la batería de la Oficina. En Rosario, el Ing. Pompeyo Moneta registró las señales en una cinta de telégrafo (S. Paolantonio 2020).

Contando con el reloj, quedaba la nada despreciable tarea de determinación la hora local. Para este fin, se debían realizar observaciones estelares con un sextante, círculo portátil o, en el caso de los observatorios de Córdoba y Santiago, con Círculo Meridiano. Estas mediciones permitían conocer la marcha del reloj, esto es, cuanto atrasaba o adelantaba, con lo que se podían realizar las correcciones necesarias. En la época, los relojes no tenían una constancia suficiente por estar afectados por las variaciones de temperatura y presión atmosférica.

Las estrellas empleadas eran las “de tiempo”, cuyas posiciones se conocían para cada fecha. Se utilizaban las incluidas en el American Ephemeries and Nautical Almanac. Sin embargo, debido que este almanaque contaba solo con 4 estrellas circumpolares australes, necesarias para las mediciones, el observatorio debió emprender la elaboración de una lista de 54 nuevas estrellas (Gould 1874). Como el reloj patrón daba la hora sidérea[4], se debían realizar los cálculos correspondientes para pasar a hora media.

Finalmente, disponiendo de todos los elementos necesarios, así como el conocimiento para efectuar las reducciones de las mediciones para obtener el valor buscado, quedaban cuestiones que no podían manejarse, tal el caso del mal tiempo y las permanente interferencias e interrupciones que afectaban a líneas telegráficas tan largas.

La medición

La medición de la diferencia de longitud entre Córdoba y Santiago de Chile, es un claro ejemplo de las dificultades que se encontraban en la aplicación del método empleado, así como de la perseverancia y determinación de los dos astrónomos involucrados, Gould y Vergara. Desde el momento que se dispuso la realización del trabajo y la primera prueba, a fines de 1872, recién en mayo de 1876 se pudo anunciar el éxito del emprendimiento. En este período, se realizaron numerosos intentos, intercambiándose casi un centenar de cartas y telegramas.

Izquierda, José Ignacio Vergara, director del Observatorio Nacional de Chile (En Imágenes de la Universidad de Chile, Ed. Universidad de Chile, Santiago 1977). Derecha, Benjamin Apthorp Gould, director del Observatorio Nacional Argentino (Archivo OAC).

Luego de los preparativos, se convino realizar una primera prueba el 22 de diciembre de 1872.

En veintidós, un poco antes de las nueve [21 h] de Córdoba, le mandaré los golpes de mi péndulo por una media hora. Hace cincuenta y nueve interrupciones del circuito cada minuto. Esperaré las interrupciones de Ud. cinco veces en cada minuto. También haré una interrupción irregular para no poder equivocarnos sobre el minuto.

Gould a Vergara 12/12/1872

Gould avisó del ensayo al entonces encargado de la línea transandina en Villa María, Domingo Toro, para que libere la línea, dado que a lo largo de la hora en que se intercambiarían las señales, el tramo involucrado no podía ser ocupado para transmitir mensajes. Le avisa también, que las señales se harían interrumpiendo la corriente permanente.

Posteriormente a este primer ensayo, se presentó un lapso de tiempo sin contacto entre los directores, aparentemente por estar Vergara enfermo y ausente de Santiago. Recién en mayo de 1873 se reinicia el trabajo, y se conviene una nueva prueba para el mes de junio. Días nublados y problemas en la línea hacen fracasar las tentativas. El 24 de junio Gould envía un telegrama a Santiago indicando que estaba listo, que había podido hacer algunas observaciones de día (para fijar la hora), y que por más que se nublara se podría realizar el intercambio de señales. Pero nuevamente no hubo éxito. El director argentino quedó a la espera del aviso anticipado de un día para realizar un nuevo intento.

Una vez más se produce un largo corte[5]. En este período Vergara asume como interino al dejar Moesta la dirección del observatorio, el que ya no regresaría de Europa. Luego de casi 6 meses sin noticias, Gould escribe el 26 de diciembre de 1873 proponiendo realizar el intercambio de señales en enero de 1874.

Arreglado el nuevo intento, el 20 de enero envía un telegrama a Santiago:

A las nueve [21h] de Santiago le mandaré golpes de mi reloj sideral, esperando sus señales, como lo arreglamos el año pasado. Después de media hora, retiraré mi reloj y esperaré los golpes del suyo. Le saluda

Gould a Vergara 20/1/1874

Una tormenta fuerte se desató esa noche, por lo que Gould temió que las señalas no llegaran a destino y ocurriera otro fracaso. A pesar de esto, al día siguiente Vergara escribió que había recibido las señales. Con alegría, ese mismo 21, se anunció por telegrama al Ministro Juan Albarracín, del cual dependía el observatorio, el éxito de la operación, con la realización de la primera determinación (Gould a Albarracín 21/1/1874).

Por la noche, con dificultades por las nubes, se efectuaron las mediciones de las estrellas de tiempo que no se pudieron hacer el día anterior, actividad que repitió días posteriores, con lo que se consiguieron los datos necesarios para ajustar la hora del péndulo. Sin embargo, debido a los bruscos cambios de temperatura y presión atmosférica por la tormenta, Gould temía que la corrección no fuera lo suficientemente precisa.

Gráfica realizada por Gould para determinar la corrección del reloj Tiede del observatorio de Córdoba, de acuerdo a las observaciones realizadas con las estrellas de tiempo entre el 19 y 24 de enero de 1874. La noche del intercambio de señales, 20 de enero, no tiene registro dado que no pudieron realizarse las mediciones por una fuerte tormenta (Archivo OAC).
Ejemplo de un registro cronográfico realizado en el observatorio de Córdoba. Con (1) se señalan las cortas interrupciones (0,1/0,2 s) realizada por el reloj cada 1 segundo. (2) interrupciones realizadas por el observador empleando un pulsador que accionaba con su mano. Los números múltiplos de 5, eran agregados posteriores para identificar los segundos de cada minuto. Algunas interrupciones prolongadas como la indicada con (3) se efectuaban para identificar determinada hora y evitar confusiones (Museo OAC, S. Paolantonio).

El director del observatorio de la Quinta Normal, envió una detallada carta el 22 de enero, con toda la información necesaria para que en Córdoba de realicen los cálculos de reducción, para obtener por primera vez un valor provisorio. Adjuntó las mediciones que realizó esa misma noche con el círculo meridiano de la institución, de 12 estrellas ecuatoriales y circumpolares, para fijar la marcha y el error de su reloj. Para el intercambio, Vergara se desplazó a la oficina de telégrafos de Santiago, en la que instaló todos los elementos, cronógrafo, relé, baterías, mientras que la hora fue “transportada” en un cronómetro de marina fabricado por Parkinson & Frodsham de Londres, de tiempo medio, que contaba con un interruptor eléctrico para comandar el relé. También agregó a la misiva un diagrama del circuito utilizado.

Primera página de la carta de José I. Vergara a Gould fechada el 22/1/1874, en la que detalla lo realizado en el intercambio de señales del 20 de enero (Archivo OAC).
Firma de José I. Vergara (Archivo OAC)
Cronómetro Parkinson & Frodsham, de tiempo medio, del Observatorio Nacional Argentino, similar al empleado por Vergara en las mediciones de longitud con Córdoba (S. Paolantonio).

Los cálculos dieron como resultado una diferencia de longitud de 25 minutos 56,45 segundos, con un error probable de 0,5 s (Gould a Vergara 6/2/1874). Lo que implicaba una longitud para Córdoba de 4h 16min 45,9s al oeste de Greenwich, a partir de las de Santiago, fijadas en 4h 42min 42,4s (Moesta 1862).

Circuito empleado en 1874 en Santiago de Chile para transmitir las señales del cronómetro a Córdoba, y recibir las del péndulo Tiede. A la izquierda, circuito del cronómetro, su interruptor eléctrico (1) y la pila (2), que alimenta la bobina del relé (3). Una bornera de bronce (4) permitía interrumpir el circuito cuando era necesario. El cronógrafo (5), a diferencia del de Córdoba, contaba con tres plumas con electroimanes independientes (A, B y C). El “C” registraba los “golpes” provenientes de Córdoba. Para este fin se contaba con una pila (en realidad una batería de pilas) de comunicación (6), cuyo negativo estaba puesto a tierra (7). El esquema fue realizado por el ingeniero de telégrafos que ayudó con la operación. Los daños que se pueden ver, es producto del ataque de insectos que afectaron el depósito donde se encontraban los documentos, los que actualmente se están saneando, limpiando y clasificando (Archivo OAC).

A partir de ese momento se realizaron nuevos intentos. Gould en más de una oportunidad anima a Vergara a continuar con el esfuerzo, y agradece reiteradamente su predisposición. La medición se había prolongado mucho más de lo pensado, y sin dudas el que más tenía que perder era el director argentino.

Pero nuevamente un imprevisto afectaría el proyecto, solo dos días más tarde de esta misiva, fallecen ahogadas en el río Suquía, las dos hijas mayores de Gould y la nana que las cuidaba. Desbastado, el director viaja con su familia y los cuerpos a EE.UU.. El 17 marzo de 1874, Vergara fue designado Director Titular por Decreto Supremo.

Gould recién retornó un año más tarde, en febrero de 1875. En abril se retoman los trabajos y se propone el 1 de mayo para un nuevo intento en iguales condiciones que los anteriores. El Director gestiona la liberación de la línea con el Inspector General de la línea Transandina, Alejandro Voglino, de Villa María.

Con buenas observaciones estelares, el 1 de mayo solo se reciben 4 minutos de transmisión, el 6 se intenta otra vez, sin lograr comunicación. El 10 Gould escribe a Vergara pidiendo  que  no  se  desanime,  y  no  lo  hizo,  se  reiteraron  los  intercambios  el 17 y el 21, finalmente con éxito. El 18 de mayo, Vergara fue designado intendente de la provincia de Talca, lo que comenzó a restarle tiempo al de director del observatorio, puesto que retuvo.

Detalle de la copia del registro cronográfico realizado el 22/12/1875 en Santiago de Chile, enviado por Vergara a Gould. Incluye las señales de ambos péndulos. En el recuadro inferior, se aprecia la diferencia de la forma en que los interruptores de los relojes manejaban la corriente. El de Córdoba (línea superior), interrumpía la corriente cada segundo por un período muy breve, mientras que el de Santiago, lo hacía a lo largo de todo el segundo, segundo de por medio (Archivo OAC).

El último intento ocurrió el 22 de diciembre de 1875. En total se pudieron utilizar los intercambios de los días 1, 17 y 21 de mayo, y 22 de diciembre, mientras que el de 1874 fue desechado. El promedio de las mediciones resultó ser 0h 25min 57,9s con error probable de 0,2 s, y como longitud de Córdoba se adoptó 4h 16min 44,5s al oeste de Greenwich.

Registro cronográfico realizado en el Observatorio Nacional Argentino en el intento del 5 de mayo de 1875. En la parte superior se puede apreciar el registro de tiempo del péndulo enviado a Santiago. Más abajo, se encuentra la recepción de las señales recibidas desde Chile. Entre medio, se incluían algunos “golpes” del péndulo de Córdoba para comparación y control de los tiempos. Cada línea registraba 1 minuto, esto es 59 marcas, pues el inicio del minuto se omitía para poder identificarlo (se señala la columna con los segundos omitidos). En determinados momentos se cortaba el registro por varios segundos, para poder fijar el momento y evitar posibles confusiones, es el caso de la interrupción señalada con 1. El registro abarca un período de 1h 43min, la hoja normalmente soportaba hasta 2 horas de observación (Archivo OAC).
Hoja del borrador realizado por Gould en el que se detalla lo realizado y los cálculos de la medición de diferencia de longitud geográfica entre Córdoba y Santiago de Chile, en 1874 y 1875. Se indican los siguientes valores encontrados: 01/05/1875 – 0h 25min 57,8s; 17/05/1875 – 0h 25min 58,1s; 21/05/1875 – 0h 25min 57,8s; 22/12/1875 – 0h 25min 58,0s; 21/12/1874 – 0h 25min 57,5s (no se usa); Promedio = 0h 25min 57,9s Valor adoptado (Archivo OAC).

Las diferencias con Rosario y Buenos Aires, ya habían sido determinadas. Solo restaba la medición con Valparaíso para vincular las costas del Pacífico y el Atlántico.

Expediciones norteamericanas, nuevas mediciones y el meridiano de Greenwich

El meridiano de Greenwich fue aceptado luego de enconadas discusiones entre las delegaciones de 26 naciones. Tras largos años de debate, en el Séptimo Congreso Internacional de Geodesia, realizado en Roma en octubre de 1883, se aceptó la unificación de las longitudes, lo que implicaba adoptar un primer meridiano. El debate de asumir a Greenwich como meridiano de referencia propuesto en Roma, se dio al año siguiente, en la Conferencia Internacional realizada en Washington, donde finalmente se acordó utilizarlo, con la firme oposición de Francia. En cuanto al uso del sistema de husos horarios, recién se estableció durante el Congreso Internacional de la Hora celebrado en París en 1912. La República Argentina adoptó el meridiano internacional por decreto del Presidente H. Irigoyen del 24 de febrero de 1920.

Aunque Gould no participa de la reunión de Roma, fue consultado sobre lo resuelto por el Ministro de Justicia, Culto e Instrucción Pública, Eduardo Wilde. En la contestación al requerimiento del 15 de mayo de 1884, el director se pronuncia favorablemente a la adopción de Greenwich como origen, opinión compartida por muchas personalidades de la época.

En este contexto, como se mencionó, en la última mitad de la década de 1870 se llevaron adelante varias expediciones navales de EE.UU. para determinar longitudes geográficas, empleando los cables telegráficos submarinos existentes. Estos trabajos permitieron cerrar una poligonal alrededor de gran parte de América, y vincularla a Greenwich[6].

Entre los años 1878 y 1879, se realizó una de las expediciones, dirigida por Francis M. Green, Charles H. Davis y John A. Norris, en la que se determinaron varios puntos de la costa atlántica de Sudamérica. En esta zona, para la definición de las latitudes, por falta de estrellas de referencia, se recurrió al Observatorio Nacional Argentino para confeccionar un catálogo de coordenadas precisas adecuado para la tarea utilizando el círculo meridiano (Green et al 1880, 29; Gould 1979).

Poligonal cerrada por las expediciones de Green et al y Davis, y la contribución del Observatorio Nacional Argentino (en rojo), de acuerdo a Davis 1885 página 5[6] (S. Paolantonio, base Google Map).

En esta oportunidad, Davis determinó la longitud de Montevideo, obteniendo un valor de 3h 44min 48,94s al oeste de Greenwich. En 1878, hizo lo propio con Buenos Aires respecto de Montevideo con el telégrafo, obteniendo un valor de 3h 53min 29,2s oeste (Green et al 1880, 86). El lugar utilizado en la medición realizada por el Observatorio Nacional en 1872, fue el “jardín redondo” de la Casa de Gobierno, lugar donde el Jefe de la Oficina Nacional de Ingenieros Pompeyo Moneta instaló un pequeño observatorio provisorio (Paolantonio y Minniti 2009). En 1878, ese sitio estaba ocupado por el edificio de la Oficina de Correos y Telégrafos, por lo que Davis determinó la distancia y el rumbo al mulle del puerto de la ciudad, situado a 228 pies (71 metros), a partir de lo cual definió la posición en latitud sur 34º 36’ 31,07” y longitud oeste 58º 22’ 17,74” (3h 53min 29,2s), lo cual coincidía con el valor medido respecto de Montevideo (Green et al 1880, 86).

Años más tarde, en 1883, el Teniente Comandante Charles H. Davis, miembro de la National Academy of Science, dirigió otra expedición de la U. S. Navy que se dedicó a medir la costa del Pacífico de Centro y Sudamérica.  

Gould se mostró muy interesado en que la República Argentina participe de esta empresa y así lo hizo saber por telegrama al Ministro Manuel D. Pizarro el 31 de octubre de 1881. En el mismo pidió transporte a Mendoza para tres personas, para poder concretar las mediciones necesarias[7].

En la zona del sur de América, la poligonal contó con los siguientes puntos: Paita, Arica, Valparaíso, Córdoba y Buenos Aires. En centro América, colaboró el ex empleado del Observatorio, Miles Rock, en ese momento director en Guatemala de la comisión de determinación de límites.

Valparaíso y Córdoba, se realizó entre el Observatorio Nacional y la expedición norteamericana, mientras Córdoba y Buenos Aires ya había sido medida por el observatorio cordobés.

Desde mediados de noviembre de 1883, se asistió a Charles Davis que se encontraba instalado en Valparaíso. El intercambio de cartas y telegramas fue intenso hasta fines de diciembre, momento en que terminó el trabajo. Luego de días nublados y una gran tormenta que cortó las líneas telegráficas por varios días, finalmente se pudieron obtener las lecturas deseadas a partir de los intercambios realizados los días 27, 29 y 30 de noviembre y 7, 11, 17 y 22 de diciembre. La diferencia de longitud hallada resultó ser 29 minutos y 46,20 segundos, con un error de 0,04 segundos.

Determinadas las posiciones de Buenos Aires y Valparaíso respecto de Greenwich, fue posible fijar la del círculo meridiano del Observatorio por el este y el oeste, en forma independiente a lo realizado con Santiago de Chile. En los Resultados del Observatorio, Volumen XII, publicado en 1889 (Thome 1889), se indican los siguientes valores:

  • latitud sur 31° 25´ 15”,46;
  • longitud oeste 4h 16min 48,19s medida por el Atlántico
  • longitud oeste 4h 16min 48,24s medida por el Pacífico.

El resultado de la campaña fue publicado por el Hydrographic Office U. S. Navy en 1885, y en este caso por la significativa contribución realizada, en la portada se explicita la cooperación del Observatorio Nacional Argentino (Davis 1885, pp. 142-143).

En 1885, Gould publica una síntesis de las mediciones disponibles de la posición del observatorio, estableciéndola en 4h 16min 48,2s oestey 31º 25’ 15,46” sur (Gould 1885).

Comunicación inalámbrica

Años más tarde, en 1922, durante la dirección de Charles D. Perrine, se adquirió un receptor de radio cuyo propósito era posibilitar la comunicación directa con los observatorios del hemisferio norte, para el intercambio de señales de tiempo. Las primeras experiencias lograron que en julio de 1923 se estableciera a lo largo de 5 días, un débil contacto con Arlington, cercano a Washington. A pesar que se construyó una antena más alta, se concluyó que era necesario un equipo más sensible (Perrine 1924). Estos intentos ocurren poco antes del inicio de la demolición de la vieja sede del Observatorio.

Terminada la construcción del nuevo edificio, el primer astrónomo Meade Zimmer, utilizando un receptor de onda corta  fabricado por Radio Corporation of America (RCA modelo AR 1145), junto con un relé de tubo de neón, en noviembre de 1930, logró un buen contacto con Arlington, sintonizando en una longitud de onda de 24,9 metros, y ocasionalmente en 37,4 metros, oportunidad en que realizó una grabación automática de señales de tiempo (Perrine 1931a, Zimmer 1931, 116). En abril del mismo año había concretado otra medición con Annapolis, Washington (Perrine 1931b).

Meade L. Zimmer intentando la recepción radial desde el hemisferio norte (Archivo OAC, dig. S. Paolantonio).

La longitud geográfica hallada resultó ser 1 segundo menor a la admitida hasta ese momento (para la latitud de Córdoba, implica una diferencia de unos 400 metros), valor que confirmaba mediciones preliminares realizadas en 1926, 4h 16m 47,16s ±0,007s oeste, valor considerado en la actualidad como correcto.

Zimmer se manifiesta sorprendido que las mediciones de las expediciones de Green y Davis, hayan tenido ambas, errores de 1 segundo en sus mediciones de Buenos Aires y Valparaíso. En cuanto a las determinaciones de diferencia de longitud de estas dos localidades realizadas desde el Observatorio Nacional las consideró correctas.

Lo publicado sobre el tema:

Una digresión por un hecho singular

Durante el intercambio de mensajes para la medición de Córdoba-Santiago de Chile, el 9 de mayo de 1875 Gould señaló a Vergara:

He pedido al Señor Voglio un aparato para hablar, que estoy esperando ahora.

Gould a Vergara 9/5/1875, Libro copiador B, p. 247

Y al día siguiente:

Oficial. Acabo de recibir el aparato en buen estado. Lo arreglaré inmediatamente para poder emplearlo en la operación de esta noche.

Gould a Voglio 10/5/1875, Libro copiador B, p. 248

El villamariense Alejandro Voglino, Inspector General de la línea Transandina, fue con el que principalmente se contactó Gould para arreglar todo lo concerniente al intercambio de señales con Santiago de Chile.

En el libro de Bernardino Calvo, “Historia de Villa María y de sus Barrios” (tomado de Córdoba de Antaño) se señala que Voglino, en abril de 1878, provocó el asombro y la admiración de figuras notables de la vida pública, con sus transmisiones telefónicas por la línea telegráfica. El 11 de ese mes realizó una presentación del aparato de su invención, al gobernador de la provincia, Antonio Del Viso, al ministro de gobierno, Miguel Juárez Celman y a otras varias personalidades. Si bien en esa oportunidad la comunicación no fue muy exitosa, tres días más tarde, el 14, “concurrieron varias familias para escuchar cómo, desde Villa María, la señora de don Segundo Gordillo cantaba un aria de la ópera “II Trovattore”, de José Verdi. La voz se escuchó con toda nitidez, en medio de entusiastas gestos de los presentes.”. Calvo señala que a lo menos desde 1873, venía haciendo ensayos con un teléfono con las ciudades de Córdoba y Río Cuarto.

Las citas antes incluidas, demuestran que al menos en 1875, disponía de un aparato viable, aunque aún no se ha podido confirmar si efectivamente se realizó la comunicación con Santiago de Chile y con qué éxito.

Unos meses antes de lo descripto en el libro de Calvo, el 17 de febrero de 1878, se llevó adelante la que se considera la primera comunicación telefónica en Argentina, entre las oficinas del diario La Prensa y una sucursal de la empresa Telégrafos del Estado situada a ¡6 cuadras!, mucho menos que la distancia que Córdoba-Santiago de Chile. En 1881 se instalan en Buenos Aires las primeras empresas telefónicas que establecen un servicio comercial.

En 1883, en oportunidad de la medición de la diferencia de longitud entre Córdoba y Valparaíso, nuevamente se menciona un aparato para hablar (nunca se utiliza la palabra “teléfono”):

Have sent for talking instrument…” [Han enviado aparato para hablar]

Gould a C. Davis 22/11/1883 Libro copiar C, p. 113

La oficina de Córdoba nos prestará aparato para hablar...

Gould a Voglino 23/11/1883 Libro copiar C, p. 115

Hay cielo incierto. Tengo aparato para hablar…

Gould a C. Davis 24/11/1883 Libro copiar C, p. 121

Siempre de acuerdo a Calvo, en 1885 Voglino solícito permiso para tender una línea telefónica entre Villa María y Villa Nueva, siendo autorizado en la sesión del 25 de julio de 1885. Esta línea pasaría a manos de Bermúdez y Figueroa, con el nombre de “Teléfono de las DOS Villas”, hasta 1923. El primer teléfono particular se instala en julio de 1885, uniendo los domicilios de Voglino y Bernardo Fernández, vinculados por razones amistosas y familiares.

La invención del teléfono en 1854 se atribuye al italiano (luego emigrado a EE.UU.) Antonio Santi Giuseppe Meucci. Existen antecedentes de trabajos similares para la transmisión de sonidos por el físico alemán Johann Philipp Reis en 1861. Finalmente, en 1876, el escocés Alexander Graham Bell patenta en EE.UU. la idea y con posterioridad comienza la comercialización del servicio.

En un ambiente como el del sistema telegráfico, para la época una tecnología de punta, y que como se indicó, llegó a Córdoba pocos años antes en 1870, es posible que Voglino haya escuchado comentarios sobre esos primeros intentos de transmisión de la voz, lo cual no le quita en absoluto mérito de lo realizado.

Con todos estos antecedentes, tal vez haya que revisar la historia de los comienzos del teléfono, al menos en lo que se refiere a su implementación en la República Argentina.

Agradecimientos

A la bibliotecóloga Verónica Lencinas y la becaria Sofia Lacolla, por permitir el acceso al material del Archivo y ayudar con su revisión.

Notas

[1] (volver) Este descubrimiento lo realizó Seth Carlo Chandler, quien fue ayudante de Benjamin Gould.  No pudo viajar con Gould a la República Argentina, como ayudante del nuevo observatorio, por impedimentos familiares (Tucker 1814), por cierto, una gran pérdida. Luego del fallecimiento de Gould, Chandler colaboró con la terminación de los escritos y la publicación de las Fotografías Cordobesas. Los esfuerzos para definir los cambios de latitud se sucedieron desde ese momento hasta la actualidad. La República Argentina participó y participa de los mismos, por ejemplo, en el período de estudio que abordamos, se puede citar lo realizado en la estación de Oncativo, Córdoba. Nos ocupamos de este tema en el Observatorio Geodésico de Oncativo y Visitantes distinguidos II. Hisashi Kimura.

[2] (volver) Gould permaneció al frente de la institución por casi 15 años, debido a los mencionados atrasos y nuevos proyectos que emprendió. Posiblemente su estadía hubiera sido mayor, pero el fallecimiento de dos de sus hijas (1874) y el de su esposa (1883), que lo obligó a dejar a sus 3 hijos sobrevivientes en EE.UU., decidieron su retorno a principios de 1885.

[3] (volver) Un relé es un dispositivo electromagnético que, con una corriente eléctrica relativamente débil, permite abrir o cerrar un interruptor por el que puede circular una corriente mucho mayor. Básicamente es un interruptor de corriente accionado por un electroimán. La corriente débil circula por una bobina con un gran número de vueltas de alambre conductor, lo que genera un campo magnético que atrae un elemento ferroso, que acciona un interruptor, abriéndolo o cerrándolo. Cuando deja de pasar la corriente, cesa el campo magnético y el interruptor cambia nuevamente de posición. Según el tipo de relé, puede contar con más de un interruptor. En los relés telegráficos, usualmente permitían cerrar un contacto, a la vez que abrían otro.

[4] (volver) Un día solar (día solar verdadero) está definido por dos culminaciones (paso por el meridiano del lugar) sucesivas del Sol. Este día varía a lo largo del año, debido a que la Tierra en su traslación cambia de velocidad de acuerdo a la distancia al Sol. Si se toma un valor uniforme en un año, estamos en presencia del llamado día solar medio, que se corresponde a las 24 horas que dan los relojes. El tiempo sidéreo está definido por el movimiento aparente de las estrellas, en primera aproximación, un día sideral es el lapso que transcurre entre dos culminaciones sucesivas de una estrella. Este tiempo se corresponde con el período de rotación de la Tierra.  Una definición más exacta del tiempo sideral, sería el marcado por el movimiento diurno del punto vernal (definido por la intersección de la eclíptica y el ecuador, en la que el Sol pasa del hemisferio celeste sur al norte). La diferencia radica en que se considera la precesión de los equinoccios. El día sidéreo es algo menos de 4 minutos más corto que el día solar medio.

[5] (volver) En la carta a Gould del 22/1/1874, Vergara señala que la anterior interrupción del plan propuesto fue producto de un hecho que había escapó a su dominio, pero no se ha podido averiguar cuál fue la causa.

[6] (volver) La poligonal completa contaba con los siguientes vértices: Greenwich-Washington y Washington-Key West (Florida, EE.UU.) (medidos por el U. S. Coast and Geodetic Survey); Key West-La Habana, La Habana-Santiago de Cuba, Santiago de Cuba-Kingston (Jamaica), Kingston-Colón (Panamá), Colón-Panamá, Panamá-Paita (Perú), Paita-Arica (Chile), Arica-Valparaíso (medido por la Expedición de la U. S. Navy 1883); Valparaíso-Córdoba (medido entre Gould y C. H. Davis), Córdoba-Buenos Aires (medido por el Observatorio Nacional Argentino), Buenos Aires-Montevideo, Montevideo-Río de Janeiro, Río de Janeiro-Bahía; Bahía-Pernambuco (Recibe, Brasil), Pernambuco-Saint Vincent (San Vicente y las Granadinas), Saint Vincent-Funchal (Portugal), Funchal-Lisboa (medido por la Expedición de la U. S. Navy anterior) y Lisboa-Greenwich (medido por el Astrónomo Real y la U. S. Navy).

[7] (volver) Se desconoce con que objeto se piden los pasajes, no hay referencia de que se hayan ocupado. La medición se realiza entre Charles Davis en Valparaíso y Gould en Córdoba.

Referencias

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  • Gould B. A. (1866). Memoir of James Melville Gilliss. 1811‒1865. Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1, 135‒179.
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Paolantonio, S. (2020). Determinación de la posición geográfica del Observatorio Nacional Argentino y la adopción del meridiano de Greenwich. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/DetCbaSgo/. Recuperado el … (indicar la fecha).

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