Christoph Scheiner y el invento del helioscopio

Christoph Scheiner nació en Markt Wald (Alemania) el 25 de julio de 1575 y falleció en Nysa (Alemania) el 18 de julio de 1650. Scheiner fue un astrónomo, físico y matemático alemán que se hizo famoso por inventar el pantógrafo, herramienta para duplicar dibujos a escala, y el helioscopio, un telescopio diseñado específicamente para observar manchas solares.

Christoph Scheiner
Retrato de Christoph Scheiner realizado por Christoph Thomas Scheffler el 1725.

Scheiner también fue uno de los primeros astrónomos en observar las manchas solares, aunque retrasó su publicación. Tiempo después tuvo una disputa con Galileo Galilei sobre quién las descubrió primero. No obstante, el astrónomo alemán David Fabricius las había observado antes que ellos dos.

El helioscopio de Scheiner fue el primer telescopio astronómico que se construyó específicamente con el propósito de realizar observaciones solares. Otros científicos habían usado proyectores para ver las manchas solares.

Formación y profesión

Entre mayo de 1591 y el 24 de octubre de 1595, Scheiner asistió a la escuela jesuita de Augsburgo y se graduó como rétor: persona que escribe o enseña retórica. El 26 de octubre de 1595 ingresó en la Orden Jesuita de Landsberg am Lech. Entre 1597 y 1598 finalizó sus estudios de retórica en Augsburgo.

En 1598, Scheiner ingresó en la Universidad de Ingolstadt, donde estudió matemáticas, metafísica y filosofía. En 1603 inventó el pantógrafo, con el que podía duplicar planos a una escala ajustable. También empezó a construir telescopios y a realizar las primeras observaciones del Sol.

Entre los años 1603 y 1605, Scheiner fue profesor de humanidades en la escuela primaria de los jesuitas de Dillingen, gracias a lo cual obtuvo el título de Magister Artium. Entre 1605 y 1609 estudió teología en la Universidad de Ingolstadt.

En el período comprendido entre 1610 y 1617, Scheiner continuó en la Universidad de Ingolstadt, pero ejerciendo como profesor de matemáticas, astronomía y hebreo. A partir de 1619, trabajó como profesor en la Universidad de Innsbruck, y en el período 1620-1621 dio clases en la Universidad de Friburgo.

En 1621, Scheiner se convirtió en el padre confesor del archiduque Carlos de Austria, y en el mismo año también se convirtió en obispo de Nysa. Un año después fundó un colegio jesuita en la ciudad de Nysa.

Se sabe que entre los años 1624 y 1633 Scheiner estuvo en Roma, pero no se conocen los detalles del motivo. Más tarde estuvo en Viena, y en 1636 regresó a Nysa sin retomar el cargo de director del colegio que había fundado.

El invento del pantógrafo

La contribución más memorable de Scheiner fue la invención del pantógrafo, realizada entre los años 1603 y 1605, aunque no fue publicado hasta el año 1631. Gracias al mecanismo articulado del pantógrafo es posible reproducir de forma manual dibujos originales a una escala diferente. Las varillas están conectadas entre sí, y se requiere un punto fijo que se usa de pivote.

Dibujo del pantógrafo de Christoph Scheiner
Diseño del pantógrafo de Christoph Scheiner.

El funcionamiento del pantógrafo usa las propiedades de los paralelogramos que teorizó Descartes. Tiene aplicaciones en diversos campos como la mecánica y la arquitectura. La capacidad de duplicar dibujos a otra escala le hizo ganar mucha popularidad a Scheiner, por lo que fue su invento más importante.

Con este invento ganó tanta popularidad que el duque Guillermo V de Baviera lo invitó a Múnich para ver una demostración del instrumento.

El helioscopio y las manchas solares

La época de Scheiner marcó el comienzo del pensamiento científico moderno, utilizando la experimentación y la observación. También cabe señalar que en aquella época la astronomía estuvo muy influenciada por las ideas de Nicolás Copérnico, y por tanto, del modelo heliocéntrico.

Cuando construyó su telescopio, primero le colocó lentes de colores, pero después descubrió la técnica de la proyección. Fue así como al final construyó un telescopio adaptado explícitamente para observaciones solares: el helioscopio. Con ayuda del helioscopio, Scheiner observó las manchas solares en 1611.

Representación del helioscopio de Christoph Scheiner
Representación del helioscopio de Christoph Scheiner.

La idea de que el Sol estuviera “manchado” entraba en conflicto con la doctrina cristiana conservadora, por lo que Scheiner tuvo que ser cauteloso en sus publicaciones. En 1612 comunicó sus observaciones mediante tres cartas que publicó de forma anónima, usando el seudónimo «Apelles».

Durante su estancia en Roma (período 1624-1633), Scheiner escribió su obra más importante: Rosa Ursina sive Sol, en la que resumió todos sus conocimientos sobre las manchas solares y otros fenómenos relacionados con el Sol. Como resultado, surgió una disputa con Galileo Galilei sobre la autoría del descubrimiento.

Observaciones de las manchas solares realizadas por Christoph Scheiner.
Observaciones de las manchas solares realizadas por Christoph Scheiner.

Se sabe que ya se habían realizado observaciones de las manchas solares antes que lo hicieran Scheiner y Galilei, aunque todas fueron independientes entre sí. Al parecer, David Fabricius las había observado con anterioridad.

Scheiner demostró que Galilei había cometido errores de observación. Pero a pesar de que Scheiner se había acercado a una comprensión moderna de la naturaleza de las manchas solares, optó por no discrepar la doctrina cristiana. Nunca se demostró si Scheiner influyó en la acusación de Galilei.

Investigaciones sobre óptica

Scheiner también se interesó por la óptica y la fisiología del ojo, publicando los resultados de sus investigaciones en su obra Oculus, hoc est: Fundamentum opticum, en el año 1619. En esta obra afirmó que la retina es la parte crucial para el sentido de la vista y describió la función de otras partes, como la pupila y el iris.

Cronología resumida de la vida de Scheiner

La siguiente tabla muestra de forma resumida los eventos más significativos de la vida de Scheiner, ordenados cronológicamente.

Año Suceso
1575 Scheiner nace en Markt Wald el 25 de julio.
1591 Ingresa en la escuela jesuita de Augsburgo.
1595 Ingresa en la Orden Jesuita de Landsberg am Lech.
1598 Ingresa en la Universidad de Ingolstadt.
1603 Inventa el pantógrafo.
Empieza a dar clases de humanidades.
1605 Comienza a estudiar teología en la Universidad de Ingolstadt.
1610 Comienza a dar clases de matemáticas en la Universidad de Ingolstadt.
1619 Empieza a trabajar como profesor en la Universidad de Innsbruck.
Publica Oculus, hoc est: Fundamentum opticum.
1620 Empieza a trabajar como profesor en la Universidad de Friburgo.
1621 Se convierte en padre confesor del archiduque Carlos de Austria.
1624 Viaja a Roma.
1630 Publica Rosa Ursina sive Sol.
1631 Publica Pantographice seu ars delineandi.
1633 Viaja a Viena.
1636 Regresa a Nysa.
1650 Scheiner fallece en Nysa el 18 de julio.

Publicaciones de Scheiner

  • 1612: Tres epistolæ de maculis solaribus.
  • 1612: De Maculis solaribus et stellis circa Iovis errantibus accuratior Disquisitio.
  • 1613: De maculis Solaribus.
  • 1614: Disquisitiones mathematicæ.
  • 1615: Sol ellipticus.
  • 1617: Exegeses fundamentorum gnomonicorum.
  • 1617: Refractiones coelestes sive solis elliptici phaenomenon illustratum.
  • 1619: Oculus, hoc est: Fundamentum opticum.
  • 1630: Rosa Ursina sive Sol.
  • 1631: Pantographice seu ars delineandi.
  • 1651: Prodromus pro sole mobili et terra stabili contra … Galilaeum a Galileis, (publicación póstuma).