1.1 Tolomeo
Astrónomo y Geógrafo, propuso el sistema geocéntrico como la base de la
mecánica celeste que perduró por más de 1400 años. Sus teorías y explicaciones
astronómicas dominaron el pensamiento científico hasta el siglo XVI.
Claudius Ptolemaeus (en latín) nació en Egipto aproximadamente en el año
85 y murió en Alejandría en el año 165. Sin embargo, se sabe muy poco de él
pero, por lo que nos ha llegado, puede decirse que fue el último científico
importante de la Antigüedad Clásica.
Aunque debe su fama a la exposición de su sistema ptolomaico, su saber
fue mucho más allá; recopiló los conocimientos científicos de su época, a los
que añadió sus observaciones y las de Hiparco de Nicea, y formó 13 volúmenes
que resumen quinientos años de astronomía griega y que dominaron el pensamiento
astronómico de occidente durante los catorce siglos siguientes. Esta obra llegó
a Europa en una versión traducida al árabe, y es conocida con el nombre de Almagesto
(Ptolomeo la había denominado Sintaxis Matemática).
El tema central de Almagesto es la explicación del sistema ptolomaico.
Según dicho sistema, la Tierra se encuentra situada en el centro del Universo y
el sol, la luna y los planetas giran en torno a ella arrastrados por una gran
esfera llamada "primum movile", mientras que la Tierra es esférica y
estacionaria. Las estrellas están situadas en posiciones fijas sobre la
superficie de dicha esfera. También, y según la teoría de Ptolomeo, el Sol, la
Luna y los planetas están dotados además de movimientos propios adicionales que
se suman al del primun movile.
Sistema geocéntrico de Ptolomeo
Ptolomeo afirma que los planetas describen órbitas circulares llamadas
epiciclos alrededor de puntos centrales que a su vez orbitan de forma
excéntrica alrededor de la Tierra. Por tanto la totalidad de los cuerpos
celestes describen órbitas perfectamente circulares, aunque las trayectorias
aparentes se justifican por las excentricidades. Además, en esta obra ofreció las
medidas del Sol y la Luna y un catálogo que contenía 1.028 estrellas.
La teoría ptolomaica es insostenible porque parte de la adopción de
supuestos falsos; sin embargo es coherente consigo misma desde el punto de
vista matemático. A pesar de todo, su obra astronómica tuvo gran influencia en
la Edad Media, comparándose con la de Aristóteles en filosofía.
Publicó unas tablas derivadas de las teorías del Almagesto pero
independientemente llamadas Tablas de mano las cuales sólo se conocen por
referencias escritas. También se encargó de escribir y publicar su Hipótesis
Planetaria en lenguaje sencillo para disminuir la necesidad de entrenamiento
matemático de sus lectores.
1.2 Copérnico
Nicolás Copérnico (1473-1543),
astrónomo polaco, conocido por su teoría Heliocéntrica que había sido descrita
ya por Aristarco de Samos, según la cual el Sol se encontraba en
el centro del Universo y la Tierra, que giraba una vez al día sobre su eje,
completaba cada año una vuelta alrededor de él.
Copérnico nació el 19 de febrero de
1473 en la ciudad de Thorn (hoy Toru), en el seno de una familia de
comerciantes y funcionarios municipales. El tío materno de Copérnico, el obispo
Ukasz Watzenrode, se ocupó de que su sobrino recibiera una sólida educación en
las mejores universidades. Copérnico ingresó en la Universidad de Cracovia en
1491, donde comenzó a estudiar la carrera de humanidades; poco tiempo después
se trasladó a Italia para estudiar derecho y medicina. En enero de 1497,
Copérnico empezó a estudiar derecho canónico en la Universidad de Bolonia.
En 1500, Copérnico se doctoró en
astronomía en Roma. Al año siguiente obtuvo permiso para estudiar medicina en
Padua (la universidad donde dio clases Galileo, casi un siglo después). Aunque
nunca se documentó su graduación como Médico practicó la profesión por seis
años en Heilsberg. A partir de 1504 fue canónigo de la diócesis de Frauenburg.
Durante estos años publicó la traducción del griego de las cartas de
Theophylactus (1509), estudió finanzas y en 1522 escribió un memorando sobre
reformas monetarias.
Sus trabajos de observación astronómica
practicados en su mayoría como ayudante en Bolonia del profesor Doménico María
de Novara dejan ver su gran capacidad de observación. Fue gran estudioso de los
autores clásicos y además se confesó como gran admirador de Ptolomeo cuyo
Almagesto estudió concienzudamente. Después de muchos años finalizó su gran
trabajo sobre la teoría heliocéntrica en donde explica que no es el Sol el que
gira alrededor de la Tierra sino al contrario.
1.3 Kepler
Johannes Kepler es una figura clave en
la revolución científica. Astrónomo y matemático, conocido por sus leyes sobre
el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Fue colaborador
de Tycho Brahe.
Kepler, nació en Würtemberg, Alemania,
el año 1571. Sus padres le despertaron el interés por la astronomía. Con cinco
años, su madre lo llevó a un lugar alto para
observar el cometa de 1577. A los nueve años, su padre le hizo
contemplar el eclipse de luna del 31 de enero de 1580. Siempre recordó que la
Luna se veía bastante roja. Entre los nueve y los once años de edad tuvo que
trabajar como jornalero en el campo.
En 1584, entró en el Seminario
protestante de Adelberg. En 1589 ingresó en la Universidad de Tubinga. Allí
estudió ética, dialéctica, retórica, griego, hebreo y astronomía. En ese año,
su padre partió de nuevo para la guerra y desapareció de su vida para siempre.
Su profesor de matemáticas, el
astrónomo Michael Maestril, le enseñó el sistema heliocéntrico de Copérnico
cuya explicación se reservaba para los mejores estudiantes. Los otros
estudiantes tomaban como cierto el sistema geocéntrico de Ptolomeo, que
afirmaba que la Tierra estaba inmóvil ocupando el centro del Universo; y que el
Sol, la Luna, los planetas y las estrellas, giraban a su alrededor.
Kepler se hizo un copernicano
convencido y mantuvo una relación muy estrecha con su profesor; más tarde, no
vaciló en pedirle ayuda o consejo para sus trabajos.
Kepler dedicó la mayor parte de su vida
al intento de comprender las leyes del movimiento planetario. En un principio,
consideró que el movimiento de los planetas debía cumplir las leyes pitagóricas
de la armonía o la música de las esferas celestes.
Intentó demostrar que las distancias de
los planetas al Sol venían dadas por 6 esferas anidadas sucesivamente unas en
el interior de otras. En estas esferas estarían los 6 planetas: Mercurio,
Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno.
En 1596, escribió un libro en el que
exponía sus ideas (“El Misterio Cósmico”).
Cuatro años más tarde, en 1600, aceptó
la propuesta de colaboración que le hizo Tycho Brahe, astrónomo del Emperador
Rodolfo II, el cual a la sazón había montado el mejor centro de observación
astronómica de esa época, en el castillo de Benatky, cerca de Praga.
Tycho Brahe disponía entonces de los
mejores datos de observaciones planetarias, mucho más precisos que los
manejados por Copérnico, pero se negaba a compartirlos con Kepler. Solamente
cuando ya estaba en su lecho de muerte, Tycho accedió a legar a Kepler los
datos de las órbitas de los planetas que durante años había ido recolectando.
Gracias a esos datos, los más precisos y abundantes de la época, Kepler pudo ir
deduciendo las órbitas reales de los planetas conocidos.
El 17 de octubre de 1604, Kepler
observó una supernova en nuestra propia Galaxia, a la que más tarde se le
llamaría la estrella de Kepler.
La estrella pudo ser observada a simple
vista durante 18 meses después de su aparición.
1.4 Galileo
El físico y astrónomo italiano Galileo
Galilei (1564-1642) sostenía que la Tierra giraba alrededor del Sol, lo que
contradecía la creencia de que la Tierra era el centro del Universo. Se negó a
obedecer las órdenes de la Iglesia católica para que dejara de exponer sus
teorías, y fue condenado a reclusión perpetua. Junto con Kepler, comenzó la
revolución científica que culminó con la obra de Isaac Newton. Su principal
contribución a la astronomía fue el uso del telescopio para la observación y
descubrimiento de las manchas solares, valles y montañas lunares, los cuatro
satélites mayores de Júpiter y las fases de Venus.
En el campo de la física descubrió las
leyes que rigen la caída de los cuerpos y el movimiento de los proyectiles. En
la historia de la cultura, Galileo se ha convertido en el símbolo de la lucha
contra la autoridad y de la libertad en la investigación.
Nació cerca de Pisa el 15 de febrero de
1564. Estudió con los monjes en Vallombroso y en 1581 ingresó en la Universidad
de Pisa para estudiar medicina. Al poco tiempo cambió sus estudios por la
filosofía y las matemáticas, abandonando la universidad en 1585 sin haber
llegado a obtener el título.
En 1589 trabajó como profesor de
matemáticas en Pisa, donde se dice que demostró ante sus alumnos el error de
Aristóteles, que afirmaba que la velocidad de caída de los cuerpos era
proporcional a su peso, dejando caer desde la torre inclinada de esta ciudad
dos objetos de pesos diferentes.
Otros importantes descubrimientos de
Galileo en aquellos años son las leyes péndulo (sobre el cual habría comenzado
a pensar, según la conocida anécdota, observando una lámpara que oscilaba en la
catedral de Pisa) y las leyes del movimiento acelerado, que estableció después
de trasladarse a enseñar en la Universidad de Padua en 1592. En Padua, sin
embargo, y después en Florencia, Galileo se ocupa sobre todo en astronomía y lo
hará intensamente hasta 1633.
Una de las pruebas que Galileo utilizó para demostrar que la superficie de la
Luna no era lisa consistía en que el límite que divide la parte clara y la
parte oscura, el llamado terminador, no es uniforme, presentando
irregularidades. Otro aspecto que lo demostraba, es la existencia de pequeñas
zonas de luz en la superficie lunar aún en sombras lo que delata la existencia
de montañas. En cuanto a los cráteres, Galileo percibió claramente, numerosas
manchas oscuras en la zona iluminada que tenían una particularidad: sus
contornos son muy luminosos y sus sombras van disminuyendo a medida que aumenta
la parte luminosa. Galileo comparó esta situación con el orto terrestre. Es
conocido por todos, que el Sol al salir por el horizonte primero ilumina las
cimas de las montañas y a medida que se va elevando en el cielo va inundando de
luz los valles.
Otro dato a tener en
cuenta de la observación de los cráteres es que la parte oscura de su interior
siempre se hallaba orientada hacia el lugar de la irradiación solar.
1.5 Newton
La revolución científica iniciada en el Renacimiento
por Copérnico y continuada en el siglo XVII por Galileo y Kepler tuvo
su culminación en la obra del científico británico Isaac Newton (1642-1727), a
quien no cabe juzgar sino como uno de los más grandes genios de la historia de
la ciencia. Sin olvidar sus importantes aportaciones a las matemáticas, la
astronomía y la óptica, lo más brillante de su contribución pertenece al campo
de la física, hasta el punto de que física clásica y física newtoniana son hoy expresiones sinónimas.
Conocedor de los estudios sobre el movimiento de Galileo y
de las leyes de Kepler sobre las órbitas de los planetas, Newton
estableció las leyes fundamentales de la dinámica (ley de inercia,
proporcionalidad de fuerza y aceleración y principio de acción y reacción) y
dedujo de ellas la ley de gravitación universal. Los hallazgos de Newton deslumbraron
a la comunidad científica: la clarificación y formulación matemática de la
relación entre fuerza y movimiento permitía explicar y predecir tanto la
trayectoria de una flecha como la órbita de Marte, unificando la mecánica
terrestre y la celeste. Con su magistral sistematización de las leyes del
movimiento, Newton liquidó el aristotelismo, imperante durante casi dos mil
años, y creó un nuevo paradigma (la física clásica) que se mantendría vigente
hasta principios del siglo XX, cuando otro genio de su misma magnitud, Albert Einstein,
formuló la teoría de la relatividad.
Newton consideró, con justicia, que su descubrimiento era «el
más singular, cuando no el más importante, de los que se han hecho hasta ahora
relativos al funcionamiento de la naturaleza». Pero sus consecuencias
inmediatas fueron las de marcar el inicio de un periodo de cuatro años
(1672-1676) durante los que, como él mismo le escribió a Leibniz en diciembre
de 1675, «me vi tan acosado por las discusiones suscitadas a raíz de la
publicación de mi teoría sobre la luz, que maldije mi imprudencia por apartarme
de las considerables ventajas de mi silencio para correr tras una sombra».
El contraste entre la obstinación con que Newton defendió su
primacía intelectual allí donde correspondía que le fuese reconocida
(admitiendo sólo a regañadientes que otros pudieran habérsele anticipado), y su
retraimiento innato que siempre le hizo ver con desconfianza la posibilidad de
haberse de mezclar con el común de los mortales, es uno de los rasgos de su
biografía que mejor parecen justificar la caracterización de su temperamento
como neurótico; un diagnóstico que la constatación de sus traumas infantiles no
ha hecho más que abonar, y que ha encontrado su confirmación en otras
componentes de su personalidad como la hipocondría o la misoginia.
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