Los eclipses en la ciencia y el conocimiento

6:16 Muy bien, pues vamos a comenzar. Lo primero que habrán visto es que el anfitrión habitual no está hoy aquí, Emilio Alfaro no está, está en un congreso científico en Sevilla y no puede estar, pero hemos respetado uno de sus principios básicos y es que las charlas Lucas Lara empiezan a las 7 de la tarde en punto, nada de 5 minutos ni nada, a las 7 en punto. Así que hemos cumplido su legado.

6:38 Bueno, lo primero que siempre me gusta decir es que este año estamos en la edición número 30 del ciclo de charlas Lucas Lara. Son 30 años celebrando estas charlas. La primera charla la dio Emilio hace 30 años, la segunda la dio Pepe Juan, que está aquí presente, y es una tradición que sigue en marcha y que se ha convertido ahora mismo en un club de ciencia, lo cual no es nada fácil de alcanzar y la verdad es que es, por lo menos para mí, muy emocionante ver que aquí seguimos y todos con ganas de aprender de diferentes temas.

7:14 Bueno, eso es lo primero. Lo segundo es que los próximos años van a ser muy particulares porque vamos a tener una tríada de eclipses en España. El 12 de agosto del 26, al atardecer, hacia las 20:30, va a ser el primer eclipse total, que es un eclipse que va a cruzar desde el norte, viene desde el Cantábrico, cruza toda España por el centro: Burgos, Soria, Teruel, para derivar hacia el Mediterráneo y terminar en las Baleares ya cuando está anocheciendo. Eso es el 12 de agosto.

7:43 Pero el 2 de agosto del 27 tendremos otro eclipse total, que será al amanecer y que además tenemos el lujo de poderlo ver únicamente en España desde la costa sur: desde Cádiz, Málaga, Granada, Almería... En Granada la costa granadina, en Cádiz prácticamente toda la provincia, pero en Granada únicamente la costa; en Ceuta y Melilla también, y luego se va a ver muy bien en Egipto.

8:05 Y luego, el 26 de enero de 2028, vamos a tener en la parte sur de la península, en el suroeste, un eclipse anular. En la parte norte de España será únicamente un eclipse parcial y será al atardecer: en enero, hacia las 17:35, es cuando el máximo lo vamos a ver aquí desde Granada.

8:24 O sea que realmente van a ser tres eventos astronómicos muy relevantes y que indudablemente van a tener una gran atención, no solo aquí. Por ejemplo, para el eclipse de este año, en el centro de España, por ejemplo en Teruel, nos lo puede decir Mariano, está todo ya reservado y es imposible ahora mismo buscar ya un alojamiento para poderlo ver.

8:48 Aquí en el instituto también, desde el CSIC y desde el instituto, nos estamos adhiriendo a celebrar estos eclipses científicamente, y hoy va a ser el primero de nuestros eventos con la charla que va a impartir José Carlos del Toro.

9:05 También quiero mencionaros que el CSIC, en colaboración con el Instituto Geográfico Nacional y con el Instituto de Astrofísica de Canarias, han editado un libro sobre eclipses, que es este que está aquí, editado por GeoPlaneta y disponible para poder comprarse. Tiene muchos colaboradores y, entre ellos, José Carlos es uno de los colaboradores de este libro.

9:27 Ya hablando de eclipses, tenemos el gran lujo de tener hoy a quien mejor nos los va a poder contar. José Carlos del Toro es un compañero, es profesor de investigación aquí en el Instituto de Astrofísica de Andalucía. Nació en Cartagena, estudió Físicas entre la Universidad de Granada y la Universidad de La Laguna, y se doctoró en la Universidad de La Laguna. De allí partió a Estados Unidos, a los laboratorios Lockheed, en California. Estuvo allí trabajando unos años y luego volvió a Canarias, donde obtuvo ya una plaza como científico titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas. En el año 1998 se incorporó aquí, al Instituto de Astrofísica de Andalucía, lo cual es un momento importante en la historia del instituto, porque ello llevó a la creación del grupo de física solar. Y además, como él siempre dice, cuidando los tres aspectos de lo que es hacer física solar: realizando observaciones con la instrumentación más puntera, realizando teoría para interpretar esas observaciones y realizando también instrumentación.

10:26 José Carlos ha desarrollado un número de instrumentos junto con su grupo —tienen aquí un amplio grupo de científicos y de ingenieros— que han volado pues desde en globos estratosféricos, la misión Sunrise... Hay un instrumento también que fue en la misión espacial Solar Orbiter, que a mí me gusta mucho destacarla porque se lanzó en febrero de 2020, justo antes de la pandemia, y todo el comisionado se hizo desde casa. Todos los compañeros —hay aquí alguno más— estuvieron trabajando desde casa para realizar el comisionado del instrumento. Y ese instrumento sigue ahora mismo funcionando y siguen tomando datos y obteniendo resultados muy espectaculares. Y ahora mismo está trabajando en otro instrumento que volará en una nueva misión de la Agencia Espacial Europea, la misión Vigil, perdón, que se va a especializar en el estudio de la climatología espacial.

11:15 Aparte, él siempre me gusta decir, es una persona muy lectora y muy cuidadosa en su redacción, tanto en castellano como en inglés, y ha escrito un libro sobre espectropolarimetría, y yo sé que además es de las cosas de su carrera que más ha disfrutado, así que siempre me gusta mencionarlo.

11:31 No me voy a alargar más porque la charla merece la pena, no me cabe la menor duda. Pero sí que quiero decir que José Carlos es un gran científico, es extremadamente riguroso en todo. Cuando José Carlos te da una información, puedes estar seguro de que esa información es correcta. Y además es una persona muy divertida, y eso lo van a comprobar ustedes ahora mismo. Así que disfruten de la charla y adelante, José Carlos.

12:05 Bueno, pues muchísimas gracias, Antxon, por la cariñosa presentación. En efecto, tenemos una oportunidad única en España en estos tres próximos años y debemos aprovecharla.

12:18 Y muchas gracias a todos por venir en una tarde tan inhóspita y desagradable como la de hoy. Es un placer siempre contar con vuestra asistencia.

12:28 Para un físico solar como yo debería ser muy fácil hablar de eclipses, como ha pretendido avanzar Antxon. Sin embargo, he de reconocer que mi incultura eclíptica es supina. Jamás me he dedicado como investigador al estudio de los eclipses, salvo últimamente, en el que, lo creáis o no, estamos utilizando eclipses artificiales para determinar la calidad óptica de uno de nuestros instrumentos, que voló en el año 24 en una misión estratosférica. Y también nuestro grupo ha propuesto una misión espacial para aprovechar eclipses, de nuevo artificiales, a fin de estudiar el campo magnético de la corona solar.

13:13 Pero no es de eso de lo que quiero hablaros. No quiero hablaros de aspectos más cercanos a la investigación moderna, y sí hablaros de cómo los eclipses han sido tan importantes en la historia de la humanidad, que han influido en no pocas disciplinas que abarcan prácticamente todo el conocimiento humano. Los eclipses, como la ciencia, pero de forma muy particular, han aumentado nuestro acervo cultural como seres humanos.

13:42 Sí que, aunque no voy a hablaros mucho de astronomía, tengo que dar unas pinceladas para explicar lo que es un eclipse. Y los que me conocéis, sabéis que amo la gramática, y para mí los diccionarios son fuentes de inspiración y de consulta.

14:01 Y en este caso estoy especialmente contento porque la Real Academia no siempre lo está, pero está especialmente acertada. Primero, nos habla de la etimología. «Eclipse» viene de eclipsis en latín, y este del griego ékleipsis, que significa literalmente «desaparición». Algo que desaparece es algo que se ha eclipsado.

14:21 Pero es que la primera acepción en castellano del diccionario nos dice que es «la ocultación transitoria total o parcial de un astro por interposición de otro cuerpo celeste». Y no podía ser más acertada porque, de hecho, incluye las tres palabras clave que los astrónomos, los científicos... Ya sabéis que somos muy maniáticos y nos gusta clasificar, y aunque el fenómeno de la interposición de un astro entre otros dos es común, nos gusta diferenciar lo que es un eclipse de lo que es una ocultación, de lo que es un tránsito. Y aquí las recoge todas.

14:55 Una ocultación es el fenómeno que ocurre cuando el astro que se interpone es más grande que el ocultado y lo hace desaparecer con facilidad. El tránsito es al revés. Y hablamos de eclipses propiamente en este caso, en el que, por fortuna, la Luna y el Sol ocupan el mismo tamaño angular en el cielo y, eventualmente, cuando los tres astros se alinean, ocurre un eclipse total de Sol.

15:28 Como veis aquí —creo que se ve el cursor—, la sombra de la Luna sobre la Tierra ocupa una fracción muy pequeñita, un circulito de apenas unos cientos de kilómetros, porque el Sol está muy lejos; una sombra muy chiquitina. Esa sombra se transforma en una franja conforme la Tierra rota sobre sí misma. Y es en esa franja en la que se puede observar la totalidad. En esta otra área ya más grande de aquí, la penumbra, el Sol no se eclipsa del todo, sino que el eclipse es parcial; se oculta parcialmente.

16:13 Y hay un tercer tipo de eclipse, eclipse anular, que es el que ocurrirá en el 28, que es exactamente igual que el total, pero si os dais cuenta, la Luna, en vez de estar más cercana a la Tierra, como es en el perigeo, está en el apogeo. El apogeo es el punto de máxima distancia entre la Luna y la Tierra. Al estar un poco más lejos, el tamaño aparente de la Luna es menor, es un 16 % por comparación al normal, y la Luna entonces no es capaz de oscurecer completamente el disco del Sol. Así, el disco de la Luna aparece rodeado de un anillo, y de ahí el nombre anular.

16:57 En el caso del eclipse de Luna, es la Tierra la que se interpone entre el Sol y ella. Y en este caso hay dos cosas muy claras: y es que la Luna entera cabe dentro de la sombra de verdad; y la segunda es que el eclipse es visible por media Tierra, la media Tierra que está de noche. Mientras que el eclipse de Sol es muy difícil de ver, el de Luna es muy fácil de ver.

17:33 Pero además tiene una característica principal, que obedece a la misma razón de nuestros cielos azules. Nuestros cielos son azules porque la atmósfera está dispersando la luz del Sol. Cuando lo hace a ángulos grandes, como veis aquí en este esquema, se van los rayos de color azul, mientras que a ángulos pequeños se van los rayos de color rojo. En esos rayos de color rojo son los que iluminan la Luna y entonces la Luna se vuelve roja. En los eclipses de Luna tenemos la Luna de sangre o Luna roja.

18:07 Es el mismo fenómeno que colorea tan bellas estas nubes lenticulares fotografiadas en la cercanía de Granada. Eso son nubes, eso es aquí, y están coloreadas de rojo por el mismo efecto de dispersión de la luz por un astro.

18:27 Obviamente, el eclipse de Sol debe ocurrir en la Luna nueva. El eclipse de Luna debe ocurrir en la Luna llena. ¿Por qué no tenemos un eclipse en cada lunación? El mes lunar dura 28 o 29 días, deberíamos tener un eclipse... Pues no ocurre así por un hecho fundamental, y es que, si os dais cuenta en este esquema... Perdón, es muy sensible... El plano de la órbita de la Tierra, el plano de la eclíptica —eclíptica porque se producen los eclipses—, no es el mismo que el de rotación de la Luna con respecto a la Tierra; está ligeramente elevado 5 grados. Y esa pequeña diferencia hace que no siempre la sombra de un astro vaya al otro.

19:24 Solo cuando los tres se encuentran en esta línea llamada línea de los nodos, en la línea en la que los dos planos se cruzan, solo en ese caso se producen los eclipses.

19:40 Y me preguntaréis: bueno, pues si es en esa línea, ¿por qué no ocurre cada seis meses? Si la traslación de la Tierra es un año, ¿por qué no cada seis meses? Pues simplemente porque la danza cósmica es un poco más compleja de lo que parece y no hay completa sincronización entre los... movimientos de una y de otra. Y los eclipses, que tienen ciclos, son unos ciclos verdaderamente complejos.

20:08 Pero no nos vamos a ocupar de ellos. Ya está la parte descriptiva tratada, y yo quiero mostraros lo que observan los seres humanos en pleno esplendor cuando se produce un eclipse. Fijaos que en el eclipse total el día se vuelve noche, el cielo se vuelve negro, las estrellas son visibles. Es un fenómeno que hasta a los animales los descoloca. Y todo el que lo ha vivido —yo he de reconocer que tampoco lo he observado todavía y estoy ansioso— dice que es un fenómeno inenarrable.

20:47 En la totalidad, lo que se hace visible es la corona del Sol, la corona que no nos es visible porque nos deslumbra la luz que nos viene de la fotosfera —la fotosfera es el disco que vemos normalmente—, pues esa corona se hace visible y de forma bellísima en el momento de la totalidad.

21:11 Y por si os quedaba duda de que es un fenómeno que acumula belleza, aquí en esta imagen veis muchísimos más detalles de esa corona. Incluso somos capaces de distinguir detalles de la superficie de la Luna, porque las imágenes están sobrepuestas.

21:31 Aquí hay varias cosas que entender. El brillo significa densidad. Cuanto más brillo, es que tengo más material, más plasma solar que está dispersando luz. ¿Por qué digo dispersando luz? Porque esta luz blanca que estamos viendo no es propia de ese material, sino es luz que emerge desde abajo, desde la fotosfera, ilumina el material de la corona, que nos desvía los rayos hacia nosotros. Es luz dispersada por los átomos de la corona. Cuantos más átomos, más brillo.

22:15 De hecho, ese circulito que rodea el limbo de la Luna es la conocida cromosfera. La cromosfera es la capa atmosférica del Sol inmediatamente superior a la fotosfera, y se llama precisamente así por estos colores rojizos que veis por aquí abajo, que fueron detectados en las primeras observaciones telescópicas y claro, era una esfera de color, de color rojo, de cromosfera.

22:45 Y quiero además que con esos colores rojizos observéis esta estructurita de aquí, que es una protuberancia, que apenas se distingue, pero sí que está clara, también de color rojizo. Es una estructura que nace en la cromosfera y llega hasta la corona, y va a ser protagonista de uno de los relatos de la historia de hoy.

23:05 En fin, esta corona veis que no es difusa, que cuando se la observa con detalle, tiene una estructura fibrilar. Estas plumas, que así se llaman, están delineando las líneas del campo magnético global del Sol, que se abre hacia los confines de la heliosfera, la zona de influencia del Sol y que incluye todo el sistema solar. Sin embargo, el campo magnético en el ecuador tiene las líneas regresando parcialmente hacia la propia estrella.

23:40 Lo que nos interesa no es tanto estos detalles de la física moderna que entendemos de la corona, pero no podía evitar haceros una revisión.

23:53 La observación de la corona, la observación del Sol, la observación de los eclipses, además de por curiosidad, era consecuencia de una necesidad. Hasta el siglo XVIII la navegación era aún más dura de lo que es hoy, y lo era por la dificultad intrínseca de no poder determinar la longitud geográfica en el mar. Ahí esos marineritos están aprendiendo a usar el sextante para determinar la latitud con la altura del Sol. Eso era fácil; sin embargo, la longitud era imposible de determinar. Hasta 1759, en que John Harrison inventó el cronómetro marino, la navegación era un martirio, porque cuatro segundos de error en el tiempo suponían un error de una milla náutica en la derrota del barco.

24:51 Realmente era inadmisible, y de ello eran conscientes incluso los antiguos griegos. Sabían, además, que para determinar la longitud geográfica en el mar, en cualquier punto del globo terrestre, era preciso tener datos precisos, valga la redundancia, del tamaño del Sol y, en concreto, de su paralaje, la paralaje solar. No voy a entrar en la definición del término; los que estáis acostumbrados a venir lo conoceréis, si queréis luego os lo explico. Pero en definitiva, había que conocer el tamaño del Sol, que estaba relacionado con la paralaje solar y con la distancia de la Tierra al Sol en función de la distancia de la Tierra a la Luna.

25:47 A eso se dedicaban los eminentes astrónomos. Y este que veis aquí es Edmond Halley. Todos habréis oído hablar de él porque le da el nombre al cometa más famoso de todos los tiempos. Pues este señor era un astrónomo todoterreno y se dispuso a buscar una determinación del tamaño del Sol observando el eclipse de 3 de mayo de 1715. En realidad su artículo, que me lo he leído no en latín, en el original, sino en una traducción, está fechado el 22 de abril, pero es que usaba el calendario juliano, que sería cambiado unas pocas semanas después.

26:24 La observación del eclipse por parte de Halley a mí me hace gracia o me resulta curiosa por tres hechos fundamentales. El primero, porque desdeña el problema de si la corona —evidentemente había visto la corona—, y a él no le preocupa si la corona es solar, es atmosférica o es lunar. De hecho, es que la astrofísica no había nacido todavía. Él era un astrómetra de raza y a él lo que le importaba eran sus medidas básicamente astronómicas, geométricas. Y eso no le preocupa.

26:59 El segundo detalle es la auctoritas, la autoridad en el sentido latino del término, a no confundir con la potestas, que últimamente en castellano no lo tenemos muy claro. El tipo era un señor muy influyente; era, no en vano, el secretario de la Royal Society de Londres, y la observación del eclipse se convierte en lo que hoy llamaríamos un experimento de ciencia ciudadana. Su influencia hace que decenas de ciudadanos, incluidos algunos nobles, se pusieran a trabajar y se fueran a observar el eclipse, porque hacía falta observarlo desde distintos puntos para entender las medidas. Pero desafortunadamente los resultados fueron pobres, las medidas no fueron suficientemente precisas, y al año siguiente propone, en un nuevo artículo, un método para determinar ese problema, para determinar el tamaño del Sol y la distancia entre la Tierra y el Sol, utilizando dos tránsitos, que como veis, tránsito y eclipse son el mismo fenómeno en sí, y además uno de los tránsitos venía seguido a un eclipse total de Sol; dos tránsitos de Venus por el Sol.

28:27 El artículo es increíble porque este hombre, sin matemáticas —sin matemática alguna, la matemática se ve que se la guardaba para sí—, dice que con su propuesta, que básicamente necesitaba varias observaciones desde puntos lejanos de la Tierra, de ahí el problema de la paralaje, con su método se podían conseguir errores de 0,025 segundos de arco, que son precisiones de categoría del siglo XXI. Y además basado en argumentos de simetría, en argumentos fundamentalmente estéticos.

29:17 Y esto me gusta resaltarlo porque siempre que puedo recuerdo que los científicos muchas veces nos fundamentamos en razones estéticas para decidir si nuestros modelos funcionan, si no funcionan, si estamos correctos, e incluso para motivar nuestros estudios.

29:35 Y para estética, vean este diagrama que propone describiendo con una pulcritud y exactitud el tránsito de Venus desde el este al oeste, desde el primer contacto al último contacto con el limbo del Sol. Y en realidad es una maravilla. Desafortunadamente... ah, bueno.

30:03 Me quedaba mencionar su influencia. La influencia es que fue tal que hubo hasta dieciocho expediciones a distintas partes del globo para observar ambos tránsitos: ocho para el primer tránsito, básicamente con liderazgo francés, y diez en el segundo, con liderazgo básicamente británico.

30:28 También me gusta mencionar que las dos grandes potencias, España estaba un poco de capa caída, se disputaban un prestigio. El prestigio nacional se jugaba también en el éxito de esas expediciones. La ciencia no se desvincula de los seres humanos que la practican, y este fue un ejemplo más.

30:56 El caso es que, como su propuesta radicaba en dos o más observaciones separadas y en la comparación de las diferencias, hubo problemas. Todos nos equivocamos y Halley también se equivocó.

31:15 El primero en darse cuenta fue el astrónomo francés Delisle, que rápidamente dijo que era muy difícil que en dos sitios apartados de la Tierra fuera a haber la buena calidad atmosférica como para observar los tránsitos completos, que era uno de los requisitos de Halley. Para subsanar el detalle, propuso que todas las expediciones deberían dotarse de las herramientas y protocolos adecuados para determinar la longitud geográfica del lugar. Volvemos a la longitud, ¿de acuerdo?

31:57 El segundo de los problemas, y eso no lo aventuraba nadie, es que la ciencia no estaba preparada. La ciencia no estaba preparada para un tratamiento de unos datos altamente heterogéneos, provenientes de distintos investigadores, distintos instrumentos, con errores distintos. Y esa ciencia no llegó a estar dispuesta hasta finales de siglo, en que este señor de aquí, Carl Friedrich Gauss, uno de los grandes matemáticos y astrónomos de la historia de la humanidad, inventó su procedimiento de mínimos cuadrados.

32:34 Los compañeros científicos que hay ahora mismo en esta sala saben cuánto utilizamos los mínimos cuadrados nosotros. Pues bien, fueron necesarios para poner de acuerdo a los científicos con los resultados de esos dos tránsitos tan especiales. Fijaos que, como estos fenómenos son tan episódicos, no se repetían, y esos dos tránsitos del 1761 y del 69 fueron fuente para que muchos astrónomos trabajaran con los datos intentando combinarlos sin fortuna.

33:04 Claro que los había más espabilados, como este señor de aquí, Euler, Leonhard Euler, el alemán, y el francés Du Séjour, que fueron los únicos dos cuyo resultado se aproxima a los valores cabalmente aceptados. Aquí abajo, por si a alguno le ha interesado, he reproducido el título del artículo de Euler porque me parece graciosísimo; el artículo parece el resumen, el abstract del propio artículo, de tan largo que es.

33:36 Hubo que esperar nada menos que otro siglo, ¡otro siglo!, para que, armados con los mínimos cuadrados, los científicos utilizaran los datos de esos dos eclipses. Y de hecho fue solo Newcomb, en 1891, quien obtuvo un valor acorde con lo aceptado actualmente. Obviamente, hoy día tenemos una mayor precisión, pero el valor de Newcomb era acertado.

34:04 Todo este cuento que os he contado arranca varios siglos antes de Cristo y acaba en los albores del siglo XX. Veintitantos siglos ha necesitado la humanidad para, con la ayuda de los eclipses, resolver de forma robusta y fehaciente el problema de la longitud geográfica en el mar, amén de otros problemas.

34:33 Pero no solo la necesidad impulsa la observación de los eclipses. Aquí tenéis una tablilla babilónica del año 136 antes de Cristo y a Confucio. Ahora entenderéis por qué.

34:48 Fijaos, la cronología del mundo antiguo es muy difícil. Normalmente los registros, esas tablillas, hablan de «en el cuarto mes del tercer año del reinado de fulanito» y tal. Casar esas cifras con un calendario razonable es altamente difícil, a no ser que en los mismos registros tengamos eclipses bien datados. Los eclipses se pueden reproducir con toda exactitud, y eso es lo que ocurre con los chinos.

35:25 Disponemos, en la crónica Chunqiu, hasta un total de 36 eclipses totales de Sol entre 722 y 481 antes de Cristo. Y con eso disponemos de una cronología fiable de China a partir del siglo VIII antes de Cristo.

35:48 Y me diréis: ¿por qué eran tan escrupulosos con los eclipses? Pues por Confucio. La influencia moralizante en la filosofía china de Confucio hacía que, lo que es obvio, se vieran los eclipses como malos augurios o como declaraciones de los dioses del enfado por algún comportamiento nefando de los gobernantes. Siempre hay algún gobernante a quien echar la culpa de los problemas, y claro, los dioses ponían a la gente alerta. Así que esa observación de eclipses nos permite tener una cronología fiable china.

36:33 Pero es que además, el conocimiento también se ha usado como un elemento de poder y de coacción. Estamos acostumbrados a ver en las películas aquellas de conquista cómo el listillo de turno engaña a los indígenas del lugar prometiéndoles que va a haber un suceso cataclísmico y que la noche va a aparecer en medio del día para hacerse con el poder. Aparentemente ese fue el comportamiento de Colón en su cuarto viaje, en 1503, con respecto al eclipse del 29 de febrero de 1504. Este es un eclipse de Luna; si hubiera sido de Sol no habría podido ser tan chulo. Pero si queréis luego os cuento la intrahistoria del viaje de Colón.

37:39 Con respecto a la tablilla babilónica, nos describe con una belleza y con una rigurosidad exquisita el eclipse del 15 de abril de 136 antes de Cristo, y lo sitúa en Babilonia, una hora y media tras el amanecer. Aquí reproduzco el texto, que dice: «Venus, Mercurio y las estrellas normales eran visibles; Júpiter y Marte, que se encontraban en su periodo de desaparecer, también eran visibles. Se movió del suroeste al noroeste y duró treinta us desde el oscurecimiento hasta el aclaramiento». Los us eran su unidad temporal, que sabemos que oscila entre cuatro y seis segundos. O sea, que no solo determina una hora y media antes del amanecer en el sitio, sino también la duración. El control que hoy podemos tener de ese eclipse es completo.

38:34 ¿Por qué digo esto? Pues porque si la Tierra rotara a la misma velocidad entonces que ahora, ese eclipse no habría pasado en Babilonia. Habría ocurrido en Mallorca y el norte de Italia. Si por el contrario el frenado de la velocidad de rotación de la Tierra estuviera de acuerdo a las predicciones de las mareas, que dicen que debe haber un frenado de 2,3 milisegundos por siglo, ese eclipse debería haber ocurrido mucho más al este, en Afganistán. Pero gracias a la precisión y escrupulosidad de este astrólogo, y digo astrólogo con todas las consecuencias, nos asegura que ocurrió en la ciudad que hizo famosos a Nabucodonosor y a Hammurabi.

39:33 Tenemos que concluir que debemos modificar nuestros modelos geofísicos, bien cambiando la interacción entre el manto y el núcleo, la estructura de los casquetes polares, la orografía de los fondos oceánicos, lo que sea, porque no es 2,3, sino 1,8 milisegundos por siglo.

39:57 Pero volvamos un poco a...

40:00 a la manifestación hermosa, a la corona, a la corona y a la cromosfera que todos, desde los antiguos, han podido ver. Sin embargo, los registros no son así. El primer registro fehaciente data del eclipse de 5 de marzo de 1223 a. C. en las ruinas de Ugarit, en la actual Siria. Y aquí reproduzco lo que se dice porque no hay mención de la corona, pero es interesante. Dice: «El día de la luna nueva en el mes de Hiyar fue avergonzado. El Sol bajó en presencia de Rashap». El Sol había sido avergonzado por la Luna y lo habían quitado de en medio, ¿de acuerdo? Un eclipse en toda regla.

40:46 No sería hasta el año 71 d. C. en que Plutarco, en su «De facie in orbe lunae», hace una descripción clarísima de la corona: «Incluso si la Luna, no obstante, cubre a veces el Sol completamente, el eclipse no tiene duración o extensión. Al contrario, una cierta luz es visible alrededor del borde que impide a la sombra llegar a ser absoluta y profunda». Una descripción maravillosa. Ya se veía la Luna... la Luna, perdón, la corona. Se siguió viendo, como no podía ser de otra manera, a finales del siglo... en 968 en Constantinopla, en la primera observación científica, que se cifra en 1560 a manos de Christoph Clavius, un alemán en Coímbra: «Una gran luz rodeó el Sol», ¿de acuerdo? Y en los dibujos que iban haciendo los astrónomos, los observadores, escrupulosamente para describir sus observaciones, hasta que apareció la fotografía. La primera fotografía de un eclipse, un daguerrotipo hecho por Johann Berkowski en Königsberg, el actual Kaliningrado; entonces era Prusia, hoy es Rusia.

42:07 Pero si veis, he saltado a Heródoto. Y me parece muy interesante mencionarlo porque él cuenta en sus «Historias» que el 28 de mayo de 585 a. C., los lidios y los medas estaban peleados, llevaban seis años de guerra. Estas dos civilizaciones ocupaban el Asia Menor, lo que ahora es Turquía. Y el día del eclipse sobrecoge a ambos bandos, interpretan que aquello es una señal de los dioses y sellan la paz. Un eclipse de Sol hace que los lidios y los medas sellen la paz. Y no solo eso, sino que el hijo de este señor, Ciaxares, el rey meda, se casa, para sellar el pacto, con la hija de Alyattes, el rey lidio.

43:12 En fin, vamos a saltar porque tenemos que ir por distintas etapas de la historia y saltamos al siglo XIX. El siglo XIX es muy importante para esta casa, para los que trabajamos aquí, porque nace la espectroscopía y con ella nace la astrofísica. Los astrónomos empezamos desde entonces a preocuparnos por la naturaleza física de los astros. Y esto es porque se entendió en ese momento que la dispersión de la luz en los colores y la observación de los espectros nos permitía obtener una joya preciosísima para la observación del universo. Esa joya es nuestra hipótesis de que la materia es la misma en la Tierra que en el resto del universo. Es una hipótesis no falsada hasta el momento y, por tanto, absolutamente fundamental, y es en la que nos basamos para hacer nuestros estudios. Y de hecho la espectroscopía contribuyó enormemente a ello y su desarrollo fue en paralelo al de la física. La espectroscopía solar en particular, luego estelar, ayudó a la física; no en vano fue una piedra de toque de la física cuántica a principios del siglo XX. Pero lo que básicamente nos enseñó es a distinguir que estas rayas, estas líneas espectrales que se ven... Este es un espectro moderno de una protuberancia, como aquella estructurita que veíamos antes abajo a la izquierda de la Luna. Esas rayas se producen también en el laboratorio y podemos identificar los átomos e iones que las producen.

45:04 Pues la gente observó y observó el Sol y, en concreto, tenía que observar eclipses. Este señor de aquí, Pierre Jules César Janssen, fue enviado por el Bureau des Longitudes y la Académie des sciences de Francia a observar el eclipse que iba a ocurrir el 18 de agosto en Guntur, en la India. Muy emocionado, aquel mismo día manda un telegrama a la Academia y dice: «He observado el eclipse. Hay protuberancias. Los espectros son muy interesantes e inesperados. Las protuberancias son de naturaleza gaseosa». Fijaos que las protuberancias las habían visto otros, pero no se sabía si producían espectros exactamente igual que los gases. En esos términos hablaban que había en la fotosfera del Sol. Y este hombre se da cuenta de que sí. Pero se da cuenta además de que puede observar la protuberancia incluso sin eclipse, porque él lo que había hecho es poner la rendija de su espectroscopio perpendicular al limbo encima de la protuberancia. Dice: «Pues yo mañana, aunque no tenga eclipse, voy a hacer lo mismo». Mañana y pasado y al otro. Emprendió una campaña hasta el 4 de octubre con resultados notabilísimos. Efectivamente, su éxito en la obtención de espectros se repetía, y el 19 de octubre manda una carta a la Academia informando de sus resultados. La carta sorprendentemente llega el 23, cuatro días, a Marsella, y se toma un día de Marsella a París, curioso. Pero ese mismo 24 de octubre llega otra carta de De la Rue,

46:59 el presidente de la Royal Astronomical Society de Londres, al presidente de la Academia Francesa con el relato de un astrónomo, Stewart, acerca de los resultados obtenidos por este señor, sir Joseph Norman Lockyer, a la sazón fundador de la revista Nature, que muchos de vosotros conoceréis. Claro, la Academia dijo: «Anda, los dos han hecho lo mismo, han utilizado el mismo método». Aparentemente Lockyer reclamaba que dos años antes había propuesto el método y había tenido resultados infructuosos hasta entonces, pero la observación era clara. Y concluyen que lo mejor era reconocerles el mérito a ambos y decir: «Bueno, pues ya está, los dos han descubierto el espectro de las protuberancias en ausencia de eclipses».

47:58 Ese «los dos lo comparten» se ha utilizado después erróneamente para lo que viene a continuación, y es que Lockyer se da cuenta de que una de las líneas, una de las rayas esas que había observado, no se veía en los espectros normales. No se veía en los espectros de laboratorio. Y agarra a un compañero químico, Frankland, y se ponen en el laboratorio a buscar y buscar y buscar, y concluyen que aquello no podía ser de ningún átomo conocido. El helio se había descubierto. Se había descubierto un nuevo elemento químico en el Sol, se llama helio por ello, ¿de acuerdo? No sería hasta 1895 en que Ramsay encuentra helio trabajando con cleveíta, una especie de uraninita que aquí se conserva en el Museo Británico.

48:57 En fin, la veda estaba abierta, se podían cazar nuevos átomos. El descubrimiento de un nuevo elemento químico era claramente un motivo de orgullo para cualquiera que lo obtuviera. Y yo quiero que os fijéis en esta raya de aquí, en esta línea de aquí verde, que no aparece en el espectro de la fotosfera ni más abajo. Y vamos a hablar del coronio y la corona del millón, del millón de grados.

49:35 Young y Harkness, independientemente, observan el eclipse de 7 de agosto de 1869. Inmediatamente reportan la identificación de una línea no identificable con otras conocidas en la Tierra. Esa línea que yo os he enseñado antes, esa línea verde. No estaba ni en la fotosfera solar ni se conocía en... en el laboratorio. Así que, años después, un químico alemán, Grünwald o como se lea, no sé alemán, lo bautizó «coronio». Claro, un nuevo elemento en la corona, pues coronio. Sin embargo, más de 40 años después, Walter Grotrian y Bengt Edlén, ambos concluyen que de coronio nada, no había un nuevo elemento químico, que lo que se estaba observando ahí era una línea espectral producida por hierro trece veces ionizado. Claro, en el laboratorio era casi imposible, materialmente imposible en la época, ionizar trece veces el hierro, porque se necesitan millones, pero de grados, no la corona del millón, sino millones de grados, ¿de acuerdo? De hecho, si hoy miráis en internet y buscáis quién dijo que la corona tiene millones de grados de temperatura, los nombres de Grotrian y Edlén son los que aparecen. Y, sin embargo, no son ellos. Ninguno de ellos especuló acerca de la temperatura, porque de hecho tampoco les preocupaba ni estaban preparados para ello. Fue Alfvén, premio Nobel mucho más tarde, en 1970, y el descubridor de las ondas que llevan su nombre, alfvénicas, fue el que explicó que necesariamente la corona debería albergar temperaturas de un millón de grados

51:38 y, por tanto, empezaba con ello un grandísimo problema que todavía no hemos terminado de resolver los físicos solares: cuál es el calentamiento de esa corona. La corona llega hasta varias decenas de millones de grados.

51:54 Ya para terminar, os quiero contar el último relato, quizá el más asombroso o el que más ha dejado poso en nuestro acervo cultural como humanidad, cual fue la comprobación de la relatividad general de Einstein. Bueno, no la comprobación, sino la comprobación de una de sus predicciones, ¿de acuerdo? No fue la primera comprobación, porque el propio Einstein, en 1915, en su artículo, da cuenta del movimiento anómalo del perihelio de Mercurio. Demuestra que debe ser como los astrónomos llevaban tiempo detectando, con un avance de 43 segundos por siglo con respecto al predicho por la gravedad de Newton, ¿de acuerdo? Pero además de decir que la luz debía curvar su camino cuando se acercaba a un campo gravitatorio intenso, que es la determinación que nos va a ocupar estos últimos minutos, también hubo una tercera predicción que tardó muchos años en ser verdaderamente corroborada fehacientemente, cual es el corrimiento al rojo de las líneas espectrales por razón de la gravitación. Hoy en día, cuando medimos los espectros, tenemos que hacer correcciones por el efecto gravitatorio del Sol, porque se nos cambian las longitudes de onda de esas líneas espectrales. Pues bueno, la segunda de las predicciones, que de hecho en 1911, antes de publicar su relatividad general, cuando establece el principio de equivalencia, se da cuenta rápidamente de que la propia gravedad newtoniana predecía esa deflexión de los rayos de luz.

53:52 Fijaos que la deflexión está aquí muy bien explicada en el gráfico. Tenemos una estrella que está situada aquí, su posición real. Cuando emite la luz que finalmente llega al telescopio, el camino de la luz ha sido curvado por la acción del campo gravitatorio intenso de esa estrella, de esa enana blanca. La conclusión es que el observador se cree que la estrella está aquí y no aquí, como está realmente, ¿de acuerdo? Entonces, la medida de este ángulo era lo que hacía falta. ¿Por qué? Porque la teoría general de la relatividad predice que esa deflexión debe ser el doble que la newtoniana. La única ecuación que he puesto aquí la he introducido por su extremada sencillez, y eso que viene de la relatividad general, y para un lego en la relatividad general como yo me dejó absolutamente perplejo. La predicción de Einstein es de 1,75 segundos de arco para una estrella rasante con el limbo del Sol. Claramente, solamente se podía determinar, medir, en la ocasión de un eclipse total, porque es la única forma en que podemos ver las estrellas y saber dónde está el Sol en el camino entre la estrella y nosotros.

55:16 Los responsables de la hazaña del eclipse de 1919, fue lo que ha quedado en la cultura popular como el experimento de Eddington, porque este señor, Eddington, era un personaje además de un buen científico. Pero en realidad el artículo lo firman Dyson —de izquierda a derecha—, Dyson, Eddington y Davidson. Y de hecho Dyson, que era el director del Observatorio de Greenwich y el astrónomo real, fue el promotor de las dos expediciones que se hicieron y el que coordinaba todo el experimento desde Londres.

56:03 Ambas expediciones: una fue a Isla Príncipe, en Portugal, ahora ya se trata de la República Democrática de Santo Tomé y Príncipe, y la otra en Sobral, en el Brasil. A la de Isla Príncipe iba Eddington como jefe de expedición, y a la de Sobral iba Davidson como jefe de expedición. El objetivo era claro: deberían medir la posición de hasta trece estrellas que se esperaban visibles más allá de la corona y muy cercanas al Sol, medir la deflexión respecto a sus posiciones, que estaban perfectamente conocidas. Los resultados solo podían ser tres: uno, no hay deflexión; dos, la deflexión es newtoniana; o tres, la deflexión es relativista. Pues hete aquí que, a pesar de que hoy conocemos esto como el experimento de Eddington, el pobre Eddington tuvo muy mala suerte y fue una ruina su campaña en Isla Príncipe. El tiempo fue horroroso, no pudieron prácticamente tomar medidas; salvaron unos pocos datos, pero pocos, muy pocos. Los datos fundamentales vinieron de Sobral, de Brasil, pero ahí también tuvieron infortunio. Hay que relatar también estas cosas porque fijaos que aquí la astronomía se trufa de aventura, y es que durante mucho tiempo, e incluso en la actualidad, los científicos arrostran riesgos correspondientes a verdaderos aventureros en busca de los resultados. Y como digo, en Sobral este telescopio, el principal, se les estropeó en el viaje, se escacharró la lente principal del telescopio

58:03 y tuvieron que utilizar este de reserva que llevaron por casualidad, porque se lo había cedido un jesuita, un famoso astrónomo, el padre Cortie, que iba a ir a la expedición y al final no pudo ir, y dijo: «Tomad mi telescopio por si os sirve de algo». Y gracias a ese telescopio los resultados fueron formidables, fueron coincidentes o compatibles con la predicción de Einstein, y fueron notificados en una sesión solemne conjunta de la Royal Society y la Royal Astronomical Society —los ingleses para la pompa y el boato son tremendos—. El presidente era nada menos que Thomson, premio Nobel en 1906, descubridor del electrón, de los primeros isótopos, y premio Nobel en 1906, además de presidente de la Royal Society, y dijo que aquellos resultados eran los más importantes obtenidos en conexión con la gravitación desde los tiempos de Newton. Y seguramente sí lo fueron así. Rápidamente el eco social destapó. The Times, los días 7 y 8 de noviembre, publica estos dos extractos. Pero a mí el que me hace gracia es el del día 10 del New York Times, porque es bastante jocoso. Dice: «Las luces estaban todas desbaratadas en los cielos. Los hombres de ciencia no sabían muy bien qué es lo que pasaba con los resultados de las observaciones de los eclipses. La teoría de Einstein triunfa. Las estrellas no estaban donde parecía o donde se calculaba que deberían estar, pero no hay que preocuparse, nadie se tiene que preocupar».

59:48 Y al final citan textualmente algo que ha pasado a la posteridad como una cita de Einstein —no tengo muy claro, cuando es un periodista el que está por medio, no me fío—, La cita está muy bien y dice: «Nadie en el mundo comprendía una papa de lo que estaba yo diciendo con mi teoría de la relatividad cuando los atrevidos editores tuvieron a bien publicarme el artículo».

1:00:18 En fin, con esta historieta un poco jocosa, termino mi conferencia de hoy sin olvidar... Por cierto, aquí tenéis a Einstein, a Eddington, acompañados de otros indocumentados como son Ehrenfest, De Sitter y Lorentz. Sin olvidar lo que he venido comentando desde el principio, o lo que ha sido la motivación de esta charla: cómo el estudio de una ciencia puede ayudar a la otra. El propio Lockyer dijo que «Cuanto más podamos estudiar las relaciones entre las diferentes ramas de la ciencia, mejor será para el progreso de todas ellas». Muchas gracias.

1:01:23 Bueno, voy yo mismo a moderar el turno de preguntas. Disparad lo que queráis y yo contestaré si puedo. Espera un momento, que te van a pasar el... No, perdona, perdona. Sí, pero ella estaba antes. No pasa nada.

1:01:50 Es una pura curiosidad. En la foto anterior había, entre los científicos, tres mujeres. Tengo curiosidad por saber si eran científicas o eran las novias o las amigas.

1:02:01 No, no, afortunadamente eran científicas. Esto es una reunión de físicos y químicos alemanes y algún austriaco. Los nombres de ellas no los conozco, pero están identificados. La foto la he puesto aquí por este imberbe, que es Grotrian, el que dijo: «Esto es átomo de hierro altamente ionizado». Pero sí, sí, eran científicas.

1:02:41 Hola, buenas. Enhorabuena, ha sido una charla muy interesante. Yo quería preguntarle sobre un fenómeno que se produce durante los eclipses totales de Sol, pero que no he terminado de encontrar en ningún sitio una explicación satisfactoria. No sé si conoce lo de las bandas de sombra que se producen antes y después de la totalidad. Unas bandas ondulantes de sombra.

1:03:15 He comenzado diciendo que mi incultura eclíptica es supina. Entonces, realmente no me he preocupado demasiado por las observaciones de eclipses jamás. Si lo hubiera hecho, a lo mejor te podía responder, pero realmente me siento incapaz. No sé qué son esas bandas de sombra. Si me las describes un poco más...

1:03:41 No, yo tampoco. He leído sobre ello, pero no he encontrado...

1:03:46 Pensaba que me ibas a hablar de las perlas de Baily o algo así, que son fenómenos más conocidos. No lo sé. A lo mejor, Vicente, ¿tú sí sabes?

1:03:55 Yo sí he oído hablar de esas bandas y creo que te puedo dar el nombre de alguien que sabe mucho más que yo.

1:04:02 Vale.

1:04:04 Cuando terminemos te doy el nombre y el teléfono de alguien que te puede informar sobre eso.

1:04:08 Pues no hay nada como acudir a las fuentes. Gracias, Vicente. Pásale el micrófono al chico este de aquí.

1:04:17 Hola. Creo que la que hay a la derecha, debajo de Albert Einstein, es Emmy Noether,

1:04:25 ¿Esta?

1:04:26 una matemática muy prestigiosa.

1:04:29 De las grandes, pues fíjate.

1:04:31 Y quería decir también que la que no se ha mencionado entre los descubridores del helio es Cecilia Payne, otra astrofísica de renombre, que fue la que realmente descubrió que el Sol y las estrellas estaban formadas por hidrógeno que en una reacción provocaba el helio. No fue Ramsay ni fueron...

1:04:58 No, no, pero me estás hablando de cosas distintas. Una cosa es que el Sol fabrique helio en su interior, y ahí la contribución de Cecilia Payne seguramente fue importante, y otra es la detección de helio en la Tierra, que fue Ramsay. No, no. Perdona, perdona. Antxón decía: «Si os dice cualquier cosa, es muy riguroso». No. Mi rigor me hace plegarme a las correcciones que seguramente me va a hacer mi compañero Mariano, que ha pedido la palabra y alguna que otra vez me ha hecho.

1:05:48 No, era simplemente de paso que, hasta donde alcanzo, esas bandas es un fenómeno producido por la atmósfera. Al ser tan rápido el cambio de iluminación en la atmósfera, e incluso he oído en algún lado, como estamos acercándonos ya a los eclipses, pues uno, quieras que no, va entrando en el baño de información que rueda, que siempre hay que tener cuidado, pero en fin. Al parecer se aconseja, al que la quiera observar, poner algo blanco en el suelo, pero es un fenómeno rápido y que ocurre cuando el Sol está casi cubierto, cuando está pasando la Luna hacia delante o cuando se está destapando, pero con casi el Sol cubierto.

1:06:36 Próximo a la totalidad.

1:06:37 Eso es lo que yo alcanzo a saber.

1:06:39 Estupendo. Me debería dar vergüenza, pero estoy para retirarme y no he visto un eclipse solar en mi vida, ¡y el Sol le ha dado los garbanzos a mis niños, caramba!

1:06:56 Y luego, nada más y de comentario con respecto al eclipse, el famoso experimento, es muy difícil porque tenéis que tener en cuenta que lo que quieren medir es posición de estrellas con precisión. El eclipse se aprovecha para ver estrellas cerca del Sol para ver el efecto, porque si se alejan, el efecto disminuye rápidamente. Y claro, ver estrellas cerca del Sol de día es difícil, salvo una noche artificial, perdón, naturalísima pero infrecuente, que es la Luna. Entonces se miden las posiciones durante el eclipse, y luego seis meses después, que el Sol está totalmente al otro lado de esas estrellas, se comparan. Hace falta mucha precisión, y no solamente son las precisiones del instrumento, es que ese telescopio que está mirando al Sol se calienta y se deforma. Las estrellas se hacen grandes como calabazas, las imágenes, me refiero. De modo que esos resultados tuvo Eddington, que yo creo que su principal mérito en este tema es atornillando los datos para intentar sacar un resultado, que de hecho es el segundo o tercero que sacó, porque no estaba nada claro. Y para terminar, otra anécdota del tema: Einstein primero lo propuso antes de formular la relatividad general, pero él hizo una predicción y, mira por dónde, también se equivocó. Y fijaos qué valor sacó: el mismo que Newton, que de la teoría de Newton había sido obtenido por otro alemán no sé cuántos decenios antes. Luego lo corrigió él mismo, pero el primer valor que sacó Eddington era compatible con Newton y con Einstein y con cualquiera,

1:08:38 porque era de muy baja calidad estadística. Y hoy en día esos resultados han mejorado muchísimo porque se pueden observar ya no estrellas en luz visible, sino en radiofrecuencias, con lo cual no hay que esperar a los eclipses. Basta una radiofuente que se va acercando en la posición relativa al Sol, se va siguiendo, y entonces la precisión, aun con todo, son precisiones que no son excesivamente altas. Es un tema complicado. Bueno, ya me callo.

1:09:08 Muy bien. ¿Veis? Hay que acudir a las fuentes. ¿A nadie lo he dejado con curiosidad por Colón ni nada? Bueno, lo voy a contar, porque es que Colón... Básicamente lo que pasó fue que en este cuarto viaje pierde dos de sus carabelas, y con las otras dos amarran en Jamaica porque estaban hechas polvo y tenían que reparar y tal. Llevaban seis meses 'by the face' con los jamaicanos, y claro, los lugareños decían: «Está bien que estos señores se larguen ya de una vez porque nos cuesta mucho mantenerlos». Y se lo dicen claramente a... A Colón. Y este se ve que por aquellos días había consultado las efemérides astronómicas que llevaba consigo y dice: «El 29 de febrero...» Bueno, era un día de febrero: «Tal día hay un eclipse de Luna». «De acuerdo, pues ya está, esta es la mía». Entonces les dice: «Cuidadín con lo que me decís, con las amenazas que me hacéis, porque mi Dios cristiano os puede hacer mucho daño y, para demostrarlo, os va a mandar una señal en el cielo pasado mañana». Claro, cuando pasado mañana la Luna de pronto se les puso roja, de sangre, pues no tuvieron más remedio que plegarse y, según cuenta el propio Colón, no tuvieron más problemas de abastecimiento en el resto de la estancia.

1:10:58 Un abuso de poder basado en el conocimiento.

1:11:06 Bueno, pues si no hay más preguntas, lo dejamos aquí. Muchas gracias por haber venido.

6:16 All right, well let's get started. The first thing you will have noticed is that the usual host is not here today, Emilio Alfaro isn't here, he is attending a scientific conference in Seville and couldn't make it, but we have respected one of his core principles, which is that the Lucas Lara talks start at 7:00 p.m. sharp, no 5-minute delays or anything, at 7:00 sharp. So we have honoured his legacy.

6:38 Well, the first thing I always like to say is that this year marks the 30th edition of the Lucas Lara lecture series. That is 30 years celebrating these talks. The first talk was given by Emilio 30 years ago, the second was given by Pepe Juan, who is here today, and it is a tradition that continues to thrive and has now turned into a genuine science club, which is no easy feat to achieve, and honestly, at least for me, it's very thrilling to see that we are still here and all eager to learn about different topics.

7:14 Well, that's the first thing. The second is that the coming years are going to be very special because we are going to have a triad of eclipses in Spain. On August 12, '26, at sunset, around 8:30 p.m., we will have the first total eclipse, which is an eclipse that will sweep down from the north, coming in from the Cantabrian Sea, crossing right through central Spain: Burgos, Soria, Teruel, then heading toward the Mediterranean and ending in the Balearic Islands just as dusk falls. That is on August 12.

7:43 Then, on August 2, '27, we will have another total eclipse, which will take place at sunrise, and we also have the luxury of it being visible exclusively in Spain from the southern coast: from Cádiz, Málaga, Granada, Almería... In Granada along the coast, in Cádiz across virtually the entire province, but in Granada strictly the coast; also in Ceuta and Melilla, and then it will be very well visible in Egypt.

8:05 And then, on January 26, 2028, we will have, in the southern part of the peninsula, in the southwest, an annular eclipse. In northern Spain it will only be a partial eclipse, and it will be at sunset: in January, around 5:35 p.m., is when the maximum will be visible from here in Granada.

8:24 So these will truly be three astronomical events of major importance that will undoubtedly draw huge attention, not just here. For instance, for this year's eclipse, in central Spain, in Teruel for example, Mariano can tell us, everything is already booked up and it is currently impossible to find accommodation to go and see it.

8:48 Here at the institute as well, both from CSIC and from the institute itself, we are joining in celebrating these eclipses scientifically, and today marks the first of our events with the talk that José Carlos del Toro will be giving.

9:05 I would also like to mention that CSIC, in collaboration with the National Geographic Institute and the Instituto de Astrofísica de Canarias, has published a book on eclipses, which is this one right here, published by GeoPlaneta and available for purchase. It features many contributors, and among them, José Carlos is one of the co-authors of this book.

9:27 Speaking of eclipses, we have the great privilege today of having the best person to tell us all about them. José Carlos del Toro is a colleague, he is a Research Professor here at the Instituto de Astrofísica de Andalucía. He was born in Cartagena, studied Physics between the University of Granada and the University of La Laguna, and earned his PhD at the University of La Laguna. From there he moved to the United States, to Lockheed laboratories in California. He worked there for a few years and then returned to the Canary Islands, where he secured a permanent position as a Tenured Scientist at the Spanish National Research Council (CSIC). In 1998 he joined us here, at the Instituto de Astrofísica de Andalucía, which was a major milestone in the institute's history, because it led to the creation of the solar physics group. And moreover, as he always says, taking care of the three pillars of doing solar physics: conducting observations with state-of-the-art instrumentation, developing theory to interpret those observations, and also building instrumentation.

10:26 José Carlos has developed a number of instruments together with his team — they have a large group of scientists and engineers here — which have flown on everything from stratospheric balloons, the Sunrise mission... There is also an instrument that flew on the Solar Orbiter space mission, which I really like to highlight because it launched in February 2020, right before the pandemic, and the entire commissioning was done from home. All the colleagues — some of whom are here today — worked from home to complete the instrument's commissioning. And that instrument is still operating right now, continuing to collect data and produce truly spectacular results. And right now he is working on another instrument that will fly on a new European Space Agency mission, the Vigil mission, excuse me, which will specialize in the study of space weather.

11:15 Besides that, as I always like to mention, he is an avid reader and very meticulous in his writing, both in Spanish and in English, and he has authored a book on spectropolarimetry, and I know that is one of the achievements in his career he has enjoyed the most, so I always like to mention it.

11:31 I won't take up any more time because the talk is well worth it, I have no doubt about that. But I do want to say that José Carlos is a great scientist, he is extremely rigorous in everything he does. When José Carlos gives you a piece of information, you can be sure that information is accurate. And on top of that, he is a very witty and entertaining person, and you are about to see that for yourselves right now. So please enjoy the lecture, and the floor is yours, José Carlos.

12:05 Well, thank you very much, Antxon, for that kind introduction. Indeed, we have a unique opportunity in Spain over the next three years and we must make the most of it.

12:18 And thank you all very much for coming on an evening as inhospitable and unpleasant as today's. It is always a pleasure to have your attendance.

12:28 For a solar physicist like me, talking about eclipses should be very easy, as Antxon tried to suggest. However, I must confess that my ignorance when it comes to eclipses is abysmal. I have never dedicated myself as a researcher to the study of eclipses, except recently, when, believe it or not, we are using artificial eclipses to determine the optical quality of one of our instruments, which flew in '24 on a stratospheric mission. And our group has also proposed a space mission to take advantage of eclipses, once again artificial, in order to study the magnetic field of the solar corona.

13:13 But that is not what I want to talk to you about. I do not want to talk to you about aspects closer to modern research, but rather talk to you about how eclipses have been so important in the history of humankind, that they have influenced quite a few disciplines spanning virtually all human knowledge. Eclipses, like science, but in a very particular way, have enriched our cultural heritage as human beings.

13:42 So, although I am not going to talk much about astronomy, I have to sketch a few broad strokes to explain what an eclipse is. And those of you who know me know that I love grammar, and for me dictionaries are sources of inspiration and reference.

14:01 And in this case I am particularly pleased, because the Royal Academy is not always so, but it is remarkably accurate. First, it tells us about the etymology. "Eclipse" comes from eclipsis in Latin, and this from the Greek ékleipsis, which literally means "disappearance". Something that disappears is something that has eclipsed.

14:21 Furthermore, the dictionary's first definition in Spanish tells us that it is "the transient total or partial occultation of a celestial body by the interposition of another celestial body". And it could not be more accurate because, in fact, it includes the three keywords that astronomers, scientists... You know we are very particular and we love to classify, and although the phenomenon of one celestial body coming between two others is common, we like to distinguish what an eclipse is from what an occultation is, and from what a transit is. And here it captures them all.

14:55 An occultation is the phenomenon that occurs when the interposing body is larger than the occulted body and easily makes it disappear. A transit is the other way around. And we speak of eclipses proper in this case, where, luckily, the Moon and the Sun span the same angular size in the sky and, eventually, when the three bodies align, a total solar eclipse occurs.

15:28 As you see here—I think the cursor is visible—, the Moon's shadow on the Earth covers a very tiny fraction, a small circle of barely a few hundred kilometres, because the Sun is very far away; a very tiny shadow. That shadow turns into a path as the Earth rotates on its axis. And it is within that path that totality can be observed. In this other, larger area here, the penumbra, the Sun is not completely eclipsed, but rather the eclipse is partial; it is partially hidden.

16:13 And there is a third type of eclipse, an annular eclipse, which is the one that will occur in '28, which is exactly the same as the total one, except, if you notice, the Moon, instead of being closer to the Earth, as it is at perigee, is at apogee. Apogee is the point of maximum distance between the Moon and the Earth. Being a little further away, the apparent size of the Moon is smaller, it is about 16% compared to normal, and the Moon is then unable to completely obscure the Sun's disk. Thus, the Moon's disk appears surrounded by a ring, and hence the name annular.

16:57 In the case of a lunar eclipse, it is the Earth that comes between the Sun and the Moon. And in this case, two things are very clear: first, that the entire Moon fits inside the actual shadow; and second, that the eclipse is visible from half the Earth, the half of the Earth where it is night. While a solar eclipse is very difficult to see, a lunar eclipse is very easy to see.

17:33 Moreover, it has a primary characteristic, which obeys the very same reason for our blue skies. Our skies are blue because the atmosphere scatters sunlight. When it does so at large angles, as you see here in this diagram, the blue rays are scattered away, whereas at small angles the red rays pass through. Those red rays are the ones that illuminate the Moon, and then the Moon turns red. In lunar eclipses we have the blood moon or red moon.

18:07 It is the same phenomenon that paints these lenticular clouds so beautifully, photographed near Granada. Those are clouds, that is right here, and they are colored red by the very same effect of light scattering by a celestial body.

18:27 Obviously, a solar eclipse must occur at the new moon. A lunar eclipse must occur at the full moon. Why don't we have an eclipse every lunation? A lunar month lasts 28 or 29 days, we should have an eclipse... Well, that does not happen due to a fundamental fact, which is that, if you notice in this diagram... Sorry, it is very sensitive... The plane of the Earth's orbit, the plane of the ecliptic —ecliptic because eclipses occur there—, is not the same as that of the Moon's orbit around the Earth; it is tilted slightly, by 5 degrees. And that small difference means that the shadow of one body does not always fall on the other.

19:24 Only when all three are along this line called the line of nodes, along the line where the two planes intersect, only in that case do eclipses occur.

19:40 And you might ask me: well, if it is along that line, why doesn't it happen every six months? If the Earth's orbital period is one year, why not every six months? Well, simply because the cosmic dance is a bit more complex than it seems and there is no complete synchronization between the... motions of one and the other. And eclipses, which have cycles, have truly complex cycles.

20:08 But we are not going to delve into them. That covers the descriptive part, and I want to show you what human beings observe in all its splendour when an eclipse occurs. Notice that during a total eclipse, day turns into night, the sky turns black, the stars become visible. It is a phenomenon that even confuses animals. And everyone who has experienced it—I must admit that I haven't observed one yet either, and I am eager to— says that it is an indescribable phenomenon.

20:47 In totality, what becomes visible is the Sun's corona, the corona that is not visible to us because we are blinded by the light coming from the photosphere —the photosphere is the disk we normally see—, well, that corona becomes visible and in a breathtaking way at the moment of totality.

21:11 And in case you had any doubt that this is a phenomenon rich in beauty, here in this image you can see far more details of that corona. We can even make out details on the Moon's surface, because the images are composite.

21:31 There are several things to understand here. Brightness means density. The brighter it is, the more material there is, more solar plasma scattering light. Why do I say scattering light? Because this white light we are seeing is not emitted by that material, but rather light emerging from below, from the photosphere, illuminating the coronal material, which deflects the rays toward us. It is light scattered by the atoms of the corona. The more atoms, the brighter it is.

22:15 In fact, that little ring surrounding the Moon's limb is the well-known chromosphere. The chromosphere is the atmospheric layer of the Sun immediately above the photosphere, and it is named precisely for these reddish colors you see down here, which were detected in the earliest telescopic observations, and naturally, it was a sphere of color, of red color, a chromosphere.

22:45 And I also want you, along with those reddish colors, to notice this small structure right here, which is a prominence, barely discernible, but definitely clear, also reddish in color. It is a structure that originates in the chromosphere and reaches into the corona, and it will be the protagonist of one of the stories told today.

23:05 In short, you can see that this corona is not diffuse, that when observed in detail, it has a fibrillar structure. These plumes, as they are called, trace the lines of the Sun's global magnetic field, which opens outward toward the far reaches of the heliosphere, the Sun's sphere of influence, encompassing the entire solar system. However, the magnetic field at the equator has lines looping partially back toward the star itself.

23:40 What interests us is not so much these details of modern physics that we understand about the corona, but I couldn't resist giving you a brief overview.

23:53 The observation of the corona, the observation of the Sun, the observation of eclipses, besides curiosity, arose from necessity. Until the 18th century, navigation was even tougher than it is today, and it was so because of the intrinsic difficulty of being unable to determine geographic longitude at sea. There, those young sailors are learning to use the sextant to determine latitude from the Sun's altitude. That was easy; however, longitude was impossible to determine. Until 1759, when John Harrison invented the marine chronometer, navigation was a torment, because a four-second time error meant an error of one nautical mile in the ship's course.

24:51 It was truly unacceptable, and even the ancient Greeks were aware of it. They also knew that to determine geographic longitude at sea, anywhere on the globe, it was necessary to have precise data, pardon the redundancy, on the size of the Sun and, specifically, on its parallax, the solar parallax. I won't go into the definition of the term; those of you who attend regularly will know it, and if you like, I can explain it later. Ultimately, though, one had to know the size of the Sun, which was linked to the solar parallax and to the Earth-Sun distance as a function of the Earth-Moon distance.

25:47 That is what eminent astronomers dedicated themselves to. And the one you see here is Edmond Halley. You have all likely heard of him, because he gives his name to the most famous comet of all time. Well, this gentleman was an all-around astronomer, and he set out to determine the size of the Sun by observing the eclipse of May 3, 1715. Actually, his paper—which I have read not in Latin, in the original, but in translation— is dated April 22, but that is because he used the Julian calendar, which would be changed just a few weeks later.

26:24 Halley's observation of the eclipse strikes me as amusing or intriguing for three key reasons. The first, because he dismisses the question of whether the corona—he had obviously seen the corona— and he is not concerned with whether the corona is solar, atmospheric, or lunar. In fact, astrophysics had not even been born yet. He was a true astrometrist, and what mattered to him were his primarily astronomical, geometric measurements. And that didn't bother him.

26:59 The second detail is auctoritas, authority in the Latin sense of the term, not to be confused with potestas, something we haven't been very clear on in Spanish lately. The man was very influential; he was, after all, the secretary of the Royal Society of London, and the observation of the eclipse turned into what we would call today a citizen science experiment. His influence led dozens of citizens, including several nobles, to get to work and set out to observe the eclipse, because it needed to be observed from multiple locations to make sense of the measurements. Unfortunately, however, the results were poor; the measurements were not sufficiently precise, and the following year, in a new paper, he proposed a method to tackle this problem, to determine the size of the Sun and the distance between the Earth and the Sun, using two transits, which, as you see, a transit and an eclipse are essentially the same phenomenon, and furthermore, one of the transits followed a total solar eclipse; two transits of Venus across the Sun.

28:27 The paper is extraordinary because this man, without mathematics— —without any mathematics at all, he clearly kept the math to himself—, states that with his proposal, which essentially required multiple observations from distant points on Earth, hence the parallax issue, with his method, errors of 0.025 arcseconds could be achieved, which are accuracies worthy of the 21st century. And moreover, based on arguments of symmetry, on fundamentally aesthetic arguments.

29:17 And I like to highlight this because whenever I can, I remind people that scientists often rely on aesthetic reasons to decide whether our models work, whether they don't, whether we are correct, and even to motivate our research.

29:35 And speaking of aesthetics, look at this diagram he proposed, depicting with neatness and accuracy the transit of Venus from east to west, from first contact to last contact with the Sun's limb. And it really is marvelous. Unfortunately... oh, well.

30:03 I still needed to mention his influence. His influence was such that there were as many as eighteen expeditions to different parts of the globe to observe both transits: eight for the first transit, mostly under French leadership, and ten for the second, under largely British leadership.

30:28 I also like to mention that the two great powers— Spain was somewhat in decline— were competing for prestige. National prestige was also at stake in the success of those expeditions. Science is not detached from the human beings who practice it, and this was yet another example.

30:56 The fact is that, since his proposal relied on two or more separate observations and on comparing the differences, problems arose. We all make mistakes, and Halley was mistaken as well.

31:15 The first to realize it was the French astronomer Delisle, who quickly pointed out that it was very unlikely that two distant locations on Earth would have good enough atmospheric conditions to observe the transits in their entirety, which was one of Halley's requirements. To resolve this issue, he proposed that all expeditions should be equipped with the appropriate tools and protocols to determine the geographic longitude of the site. We're back to longitude, right?

31:57 The second problem, and no one foresaw this, was that science was not ready. Science was not equipped to handle highly heterogeneous data, coming from different researchers, different instruments, with different errors. And that branch of science was not available until the end of the century, when this gentleman right here, Carl Friedrich Gauss, one of the greatest mathematicians and astronomers in human history, invented his method of least squares.

32:34 Fellow scientists here in the room right now know just how much we rely on least squares. Well, it took that method to bring scientists to an agreement on the results of those two very special transits. Notice that, since these phenomena are so episodic, they did not repeat, and those two transits of 1761 and '69 were the basis for many astronomers to work with the data, attempting without success to combine them.

33:04 Of course, there were sharper minds, like this gentleman here, Euler, Leonhard Euler, the German, and the Frenchman Du Séjour, who were the only two whose results come close to the values accepted today. Down here, in case anyone was interested, I've reproduced the title of Euler's paper because I find it hilarious; the title looks like the summary, the abstract of the paper itself, it's so long.

33:36 We had to wait no less than another century, another century!, for scientists, armed with least squares, to use the data from those two eclipses. And in fact it was only Newcomb, in 1891, who obtained a value consistent with what is currently accepted. Obviously, nowadays we have greater precision, but Newcomb's value was accurate.

34:04 This whole story I've told you begins several centuries before Christ and ends at the dawn of the 20th century. Humanity needed some twenty-odd centuries, with the help of eclipses, to solve robustly and reliably the problem of geographic longitude at sea, among other problems.

34:33 But necessity is not the only thing driving the observation of eclipses. Here you have a Babylonian tablet from the year 136 BC and Confucius. Now you'll understand why.

34:48 You see, the chronology of the ancient world is very difficult. Normally the records, those tablets, talk about 'in the fourth month of the third year of the reign of so-and-so' and such. Matching those numbers to a reasonable calendar is extremely difficult, unless we have well-dated eclipses in those very records. Eclipses can be reproduced with complete accuracy, and that's what happens with the Chinese.

35:25 We have, in the Chunqiu chronicle, a total of up to 36 total solar eclipses between 722 and 481 BC. And with that we have a reliable chronology of China from the 8th century BC onwards.

35:48 And you might ask: why were they so scrupulous about eclipses? Well, because of Confucius. The moralising influence of Confucius on Chinese philosophy meant that, quite obviously, eclipses were seen as bad omens or as declarations of anger from the gods over some nefarious behaviour by the rulers. There is always some ruler to blame for problems, and naturally, the gods alerted the people. So that observation of eclipses allows us to have a reliable Chinese chronology.

36:33 What's more, knowledge has also been used as an instrument of power and coercion. We're used to seeing in those conquest movies how the clever guy tricks the local indigenous people by promising them that a cataclysmic event is going to happen and that night will fall in the middle of the day, in order to seize power. Apparently that was Columbus's behaviour on his fourth voyage, in 1503, regarding the eclipse of 29 February 1504. This was a lunar eclipse; had it been a solar one, he couldn't have acted so smug. But if you like, I'll tell you the inside story of Columbus's voyage later.

37:39 As for the Babylonian tablet, it describes with beauty and exquisite rigor the eclipse of 15 April 136 BC, and places it in Babylon, an hour and a half after sunrise. Here I reproduce the text, which says: 'Venus, Mercury, and the normal stars were visible; Jupiter and Mars, which were in their period of disappearance, were also visible. It moved from southwest to northwest and lasted thirty us from darkening to clearing.' The us was their unit of time, which we know ranges between four and six seconds. In other words, it determines not only an hour and a half before sunrise at the site, but also the duration. Our current grasp of that eclipse is complete.

38:34 Why do I say this? Well, because if the Earth rotated at the same speed back then as now, that eclipse would not have happened in Babylon. It would have occurred in Mallorca and northern Italy. If, on the contrary, the slowing down of the Earth's rotation speed were in accordance with tidal predictions, which state that there should be a slowing of 2.3 milliseconds per century, that eclipse should have occurred much further east, in Afghanistan. But thanks to the precision and scrupulousness of this astrologer, and I say astrologer with all that implies, he assures us that it occurred in the city made famous by Nebuchadnezzar and Hammurabi.

39:33 We must conclude that we have to modify our geophysical models, either by changing the interaction between the mantle and the core, the structure of the polar ice caps, the topography of the ocean floor, whatever, because it's not 2.3, but 1.8 milliseconds per century.

39:57 But let's return for a moment to...

40:00 to the beautiful display, to the corona, to the corona and the chromosphere that everyone, since ancient times, has been able to see. However, the records are not like that. The first reliable record dates from the eclipse of 5 March 1223 BC in the ruins of Ugarit, in modern-day Syria. And here I reproduce what it says, because there is no mention of the corona, but it is interesting. It says: 'The day of the new moon in the month of Hiyar was put to shame. The Sun went down in the presence of Rashap.' The Sun had been put to shame by the Moon and had been removed from the scene, right? A full-fledged eclipse.

40:46 It wouldn't be until 71 AD that Plutarch, in his 'De facie in orbe lunae', gives a crystal-clear description of the corona: 'Even if the Moon, however, sometimes covers the Sun completely, the eclipse has no duration or extent. On the contrary, a certain light is visible around the rim which prevents the shadow from becoming absolute and deep.' A wonderful description. One could already see the Moon... the Moon, sorry, the corona. It continued to be seen, as could only be expected, at the end of the... in 968 in Constantinople, in the first scientific observation, dated to 1560 by Christoph Clavius, a German in Coimbra: 'A great light surrounded the Sun', right? And in the drawings that astronomers, observers, were making, scrupulously to describe their observations, until photography emerged. The first photograph of an eclipse, a daguerreotype made by Johann Berkowski in Königsberg, now Kaliningrad; back then it was Prussia, today it's Russia.

42:07 But as you can see, I skipped Herodotus. And I find it very interesting to mention him because he recounts in his 'Histories' that on 28 May 585 BC, the Lydians and the Medes were fighting, they had been at war for six years. These two civilizations occupied Asia Minor, what is now Turkey. And the day of the eclipse awes both sides, they interpret it as a sign from the gods and make peace. A solar eclipse causes the Lydians and the Medes to make peace. And not only that, but the son of this gentleman, Cyaxares, the Median king, marries, to seal the pact, the daughter of Alyattes, the Lydian king.

43:12 Anyway, let's jump ahead because we need to move through different stages of history, and we jump to the 19th century. The 19th century is very important for this institution, for those of us who work here, because spectroscopy is born, and with it astrophysics is born. From then on, we astronomers began to care about the physical nature of celestial bodies. And this is because it was understood then that the dispersion of light into colours and the observation of spectra allowed us to obtain a truly precious gem for observing the universe. That gem is our hypothesis that matter is the same on Earth as in the rest of the universe. It is an as yet unfalsified hypothesis and, therefore, absolutely fundamental, and it is the one upon which we base our studies. And in fact, spectroscopy contributed enormously to this and its development ran in parallel with that of physics. Solar spectroscopy in particular, and later stellar spectroscopy, helped physics; not for nothing was it a touchstone of quantum physics in the early 20th century. But what it basically taught us is to distinguish that these stripes, these spectral lines you can see... This is a modern spectrum of a prominence, like that little structure we saw earlier to the bottom left of the Moon. Those lines are also produced in the laboratory and we can identify the atoms and ions that produce them.

45:04 So people observed and observed the Sun and, specifically, they had to observe eclipses. This gentleman here, Pierre Jules César Janssen, was sent by the Bureau des Longitudes and the Académie des sciences of France to observe the eclipse that was going to occur on August 18 in Guntur, India. Very excited, that very same day he sends a telegram to the Academy, saying: “I have observed the eclipse. There are prominences. The spectra are very interesting and unexpected. The prominences are gaseous in nature.” Notice that prominences had been seen by others before, but it was not known whether they produced spectra exactly like gases. In those terms they spoke of what was in the Sun's photosphere. And this man realizes that they did. But he also realizes that he can observe the prominence even without an eclipse, because what he had done was place the slit of his spectroscope perpendicular to the limb, right over the prominence. He says: “Well, tomorrow, even if I don't have an eclipse, I'm going to do the same.” Tomorrow, the day after, and the next. He undertook an observing run until October 4th with remarkable results. Indeed, his success in obtaining spectra continued, and on October 19 he sends a letter to the Academy reporting his results. The letter surprisingly arrives on the 23rd, four days later, in Marseille, and takes one day from Marseille to Paris, curious. But on that very same October 24, another letter arrives from De la Rue,

46:59 the president of the Royal Astronomical Society of London, to the president of the French Academy with an account by an astronomer, Stewart, about the results obtained by this gentleman, Sir Joseph Norman Lockyer, at the time the founder of the journal Nature, which many of you will know. Naturally, the Academy said: “Look, both of them have done the same thing, they've used the same method.” Apparently Lockyer claimed that two years earlier he had proposed the method and had had unsuccessful results until then, but the observation was clear. And they conclude that the best thing was to give credit to both of them and say: “Well, that's it, both of them have discovered the spectrum of prominences in the absence of eclipses.”

47:58 That “both of them share it” was later mistakenly applied to what comes next, which is that Lockyer realizes that one of the lines, one of those stripes he had observed, was not visible in normal spectra. It was not seen in laboratory spectra. And he grabs a chemist colleague, Frankland, and they set to work in the laboratory searching and searching and searching, and conclude that it could not belong to any known atom. Helium had been discovered. A new chemical element had been discovered in the Sun, it's called helium because of that, right? It would not be until 1895 that Ramsay finds helium while working with cleveite, a variety of uraninite which is kept here in the British Museum.

48:57 In short, open season had begun; new atoms could be hunted down. The discovery of a new chemical element was clearly a source of pride for anyone who achieved it. And I want you to look at this stripe here, at this green line here, which does not appear in the spectrum of the photosphere nor deeper down. And we are going to talk about coronium and the million-degree, million-degree corona.

49:35 Young and Harkness, independently, observe the eclipse of August 7, 1869. They immediately report the identification of a line not identifiable with any other known on Earth. That line I showed you earlier, that green line. It wasn't in the solar photosphere, nor was it known in... in the laboratory. So, years later, a German chemist, Grünwald or however it's pronounced, I don't speak German, christened it “coronium”. Of course, a new element in the corona, so coronium. However, more than 40 years later, Walter Grotrian and Bengt Edlén, both conclude that there was no coronium at all, there was no new chemical element, that what was being observed there was a spectral line produced by thirteen-times ionized iron. Naturally, in the laboratory it was almost impossible, materially impossible at the time, to ionize iron thirteen times, because you need millions, but of degrees, not a million-dollar corona, but millions of degrees, right? In fact, if you look on the internet today and search for who said the corona has a temperature of millions of degrees, the names of Grotrian and Edlén are the ones that come up. And yet, it wasn't them. Neither of them speculated about the temperature, because in fact they weren't concerned with it, nor were they prepared to do so. It was Alfvén, a Nobel laureate much later, in 1970, and the discoverer of the waves that bear his name, Alfvén waves,

51:28 who explained that the corona necessarily had to harbor temperatures of a million degrees, and thus a tremendous problem began with this, one that we solar physicists have still not finished solving: what heats that corona. The corona reaches up to several tens of millions of degrees.

51:54 To finish up, I want to tell you the last story, perhaps the most astonishing one or the one that has left the deepest mark on our cultural heritage as humanity, which was the verification of Einstein's general relativity. Well, not the verification of it, but the verification of one of its predictions, right? It was not the first verification, because Einstein himself, in his 1915 paper, accounts for the anomalous motion of the perihelion of Mercury. He demonstrates that it must be just as astronomers had long been detecting, with an advance of 43 arcseconds per century relative to what was predicted by Newtonian gravity, right? But in addition to stating that light had to bend its path when approaching an intense gravitational field, which is the measurement that will occupy our last few minutes, there was also a third prediction that took many years to be truly and reliably corroborated, namely the gravitational redshift of spectral lines. Nowadays, when we measure spectra, we have to make corrections for the Sun's gravitational effect, because the wavelengths of those spectral lines shift on us. Well then, the second of the predictions, which in fact in 1911, before publishing his general relativity, when he establishes the equivalence principle, he quickly realizes that Newtonian gravity itself predicted this deflection of light rays. Notice that the deflection is explained very well here in the diagram.

53:56 We have a star located here, its actual position. When it emits the light that finally reaches the telescope, the path of the light has been bent by the action of the intense gravitational field of that star, of that white dwarf. The conclusion is that the observer thinks the star is here and not here, where it actually is, right? So, measuring this angle was what was needed. Why? Because the general theory of relativity predicts that this deflection must be twice the Newtonian value. The only equation I've included here, I've put in because of its extreme simplicity, even though it comes from general relativity, and to a layman in general relativity like me, it left me completely astonished. Einstein's prediction is 1.75 arcseconds for a star grazing the Sun's limb. Clearly, it could only be determined, measured, during a total eclipse, because that's the only way we can see the stars and knowing where the Sun is along the path between the star and us.

55:16 Those responsible for the feat of the 1919 eclipse, which has remained in popular culture as the Eddington experiment, because this gentleman, Eddington, was quite a character in addition to a fine scientist. But in reality, the paper was signed by Dyson—from left to right—, Dyson, Eddington, and Davidson. And in fact Dyson, who was the director of the Greenwich Observatory and the Astronomer Royal, was the promoter of the two expeditions that were carried out and the one who coordinated the entire experiment from London.

56:03 Both expeditions: one went to Príncipe Island, belonging to Portugal, nowadays the Democratic Republic of São Tomé and Príncipe, and the other to Sobral, in Brazil. Eddington went to Príncipe Island as expedition leader, and Davidson went to Sobral as expedition leader. The goal was clear: they had to measure the positions of up to thirteen stars that were expected to be visible beyond the corona and very close to the Sun, measuring the deflection relative to their positions, which were perfectly known. The results could only be one of three: one, there is no deflection; two, the deflection is Newtonian; or three, the deflection is relativistic. Lo and behold, even though we know this today as the Eddington experiment, poor Eddington had very bad luck, and his campaign on Príncipe Island was a disaster. The weather was dreadful, they could barely take any measurements; they salvaged a few data points, but few, very few. The crucial data came from Sobral, Brazil, but they also suffered misfortune there. These things must also be recounted, because notice how astronomy is peppered with adventure here, and the truth is that for a long time, and even today, scientists face risks worthy of true adventurers in pursuit of results. And as I say, in Sobral this telescope, the main one, broke down during the journey, the primary lens of the telescope got ruined, and they had to use this backup one that they carried along by chance,

58:07 because it had been lent to them by a Jesuit, a famous astronomer, Father Cortie, who was supposed to go on the expedition and in the end couldn't, saying: 'Take my telescope in case it comes in handy.' And thanks to that telescope the results were formidable, they were consistent or compatible with Einstein's prediction, and they were announced at a solemn joint session of the Royal Society and the Royal Astronomical Society —the British are extraordinary when it comes to pomp and circumstance—. The president was none other than Thomson, Nobel laureate in 1906, discoverer of the electron, of the first isotopes, and Nobel laureate in 1906, as well as president of the Royal Society, and he said that those results were the most important obtained in connection with gravitation since the time of Newton. And they most certainly were. Quickly, public excitement broke out. The Times, on November 7 and 8, published these two excerpts. But the one that amuses me is from the 10th in The New York Times, because it is quite humorous. It says: 'Lights all askew in the heavens. Men of science did not quite know what was going on with the results of the eclipse observations. Einstein's theory triumphs. Stars were not where they seemed or were calculated to be, but nobody need worry, no one has to worry.' And at the end they quote verbatim something that has gone down in history as a quote from Einstein

59:55 —I'm not so sure; when a journalist is involved, I don't trust it—, The quote is very nice and goes: 'Nobody in the world understood a single bit of what I was saying with my theory of relativity when the daring editors saw fit to publish my paper.'

1:00:18 Anyway, with this somewhat humorous anecdote, I conclude my talk today without forgetting... By the way, here you have Einstein, Eddington, accompanied by other unknown figures such as Ehrenfest, De Sitter, and Lorentz. Without forgetting what I have been mentioning from the beginning, or what has been the motivation behind this talk: how the study of one science can help another. Lockyer himself said that 'The more we can study the relations between the different branches of science, the better it will be for the progress of them all.' Thank you very much.

1:01:23 Well, I will moderate the questions myself. Shoot away, and I will answer if I can. Wait a moment, they are going to pass you the... No, excuse me, sorry. Yes, but she was first. That's fine.

1:01:50 It is out of pure curiosity. In the previous photograph there were, among the scientists, three women. I'm curious to know whether they were scientists or girlfriends or friends.

1:02:01 No, no, fortunately they were scientists. This is a meeting of German physicists and chemists, and an Austrian or two. I don't know their names, but they have been identified. I put the photo here because of this clean-shaven youth, who is Grotrian, the one who said: 'This is a highly ionized iron atom.' But yes, yes, they were scientists.

1:02:41 Hello, good evening. Congratulations, it was a very interesting talk. I wanted to ask you about a phenomenon that occurs during total solar eclipses, for which I haven't quite managed to find a satisfactory explanation anywhere. I don't know if you are familiar with the shadow bands that appear before and after totality. Wavy shadow bands.

1:03:15 I started by saying that my ignorance regarding eclipses is utter. So, I have never really worried too much about eclipse observations. If I had, maybe I could give you an answer, but I really feel unable to. I don't know what those shadow bands are. If you describe them a bit more to me...

1:03:41 No, me neither. I have read about it, but I haven't found...

1:03:46 I thought you were going to ask about Baily's beads or something like that, which are better-known phenomena. I don't know. Maybe, Vicente, do you know?

1:03:55 I have indeed heard of those bands, and I think I can give you the name of someone who knows much more than I do.

1:04:02 Okay.

1:04:04 When we finish I'll give you the name and phone number of someone who can give you information about that.

1:04:08 Well, there's nothing like going to the primary sources. Thank you, Vicente. Pass the microphone to this guy over here.

1:04:17 Hello. I think the woman on the right, below Albert Einstein, is Emmy Noether,

1:04:25 This one?

1:04:26 a very prestigious mathematician.

1:04:29 One of the greatest, imagine that.

1:04:31 And I also wanted to mention that the person who hasn't been named among the discoverers of helium is Cecilia Payne, another renowned astrophysicist, who was the one who actually discovered that the Sun and the stars were made of hydrogen which produced helium in a reaction. It wasn't Ramsay, nor was it...

1:04:58 No, no, but you are talking about different things. One thing is that the Sun produces helium in its core, and there Cecilia Payne's contribution was certainly important, and another is the detection of helium on Earth, which was Ramsay. No, no. Excuse me, sorry. Antxón was saying: 'Whatever he tells you, he is very rigorous.' No. My rigor makes me yield to the corrections that my colleague Mariano, who has asked to speak, will surely make, and has indeed made to me on occasion.

1:05:48 No, it was just in passing that, as far as I know, those bands are a phenomenon caused by the atmosphere. Because the change in lighting in the atmosphere is so rapid, and I've even heard somewhere, since we are approaching the eclipses now, well, whether you like it or not, you get caught up in the flood of circulating information, so you always have to be careful, but anyway. Apparently, anyone who wants to observe it is advised to place something white on the ground, but it is a fleeting phenomenon that occurs when the Sun is almost covered, when the Moon is moving across it or when it is being uncovered, but with the Sun almost completely covered.

1:06:36 Close to totality.

1:06:37 That is as much as I know.

1:06:39 Great. I should be ashamed, but I'm about to retire and I've never seen a solar eclipse in my life, and the Sun has put food on the table for my kids, darn it!

1:06:56 And then, just one last comment regarding the eclipse, the famous experiment is very difficult because you have to keep in mind that what they want to measure is the position of stars with precision. The eclipse is used to observe stars near the Sun to detect the effect, because if they are farther away, the effect decreases rapidly. And of course, seeing stars near the Sun during the day is difficult, except during an artificial night—sorry, a completely natural but rare one—which is the Moon. So the positions are measured during the eclipse, and then six months later, when the Sun is completely on the other side of those stars, they are compared. A lot of precision is needed, and it's not just the instrument's precision, it's that the telescope pointing at the Sun heats up and deforms. The stars become as big as pumpkins—the images, I mean. So those were the results Eddington got, whose main merit in this matter, I believe, was fudging the data to try to extract a result, which in fact is the second or third one he obtained, because it wasn't clear at all. And to finish, another anecdote on the subject: Einstein first proposed it before formulating general relativity, but he made a prediction and, wouldn't you know it, he was also wrong. And look what value he got: the same as Newton, which, from Newton's theory, had been derived by another German I don't know how many decades earlier.

1:08:30 He later corrected it himself, but the first value Eddington obtained was compatible with Newton, with Einstein, and with anyone else, because it had very poor statistical quality. And nowadays those results have improved enormously because stars are no longer observed in visible light, but at radio frequencies, so there's no need to wait for eclipses. It is enough to track a radio source as its relative position approaches the Sun, and even so, the resulting precisions are not excessively high. It's a complicated subject. Well, I'll stop talking now.

1:09:08 Very good. You see? You have to go to the sources. Has no one been left curious about Columbus or anything? Well, I'll tell it, because Columbus... Basically what happened was that on this fourth voyage he lost two of his caravels, and with the other two they moored in Jamaica because they were battered and had to be repaired and so on. They had been freeloading off the Jamaicans for six months, and of course, the locals were saying: 'It's time these men got out of here once and for all because it costs us a lot to support them.' And they say it clearly to... To Columbus. And apparently he, around that time, had consulted the astronomical ephemerides he carried with him and says: 'On February 29th...' Well, it was a day in February: 'On such a day there is a lunar eclipse.' 'Right, that's it, this is my chance.' So he tells them: 'Be very careful what you say to me, with the threats you make against me, because my Christian God can do you a lot of harm and, to prove it, he will send you a sign in the sky the day after tomorrow.' Of course, when the Moon suddenly turned blood red the day after tomorrow, they had no choice but to yield, and, according to Columbus himself, they had no more supply problems for the rest of their stay.

1:10:58 An abuse of power based on knowledge.

1:11:06 Well, if there are no further questions, we'll leave it here. Thank you very much for coming.