Padre de la ciencia
moderna
Galileo Galilei
Galileo Galilei nació en Pisa el
15 de febrero de 1564.
Fue un astrónomo, filósofo,
matemático y físico que estuvo relacionado estrechamente con la revolución
científica.
Eminente hombre del Renacimiento,
mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura,
pintura).
Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de
observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento. Ha sido considerado
como el padre de la astronomía moderna, el padre de la física moderna y el
padre de la ciencia.
Su trabajo experimental es
considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el
establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es
complementaria a la de Johannes Kepler.
En Florencia, bajo la protección
de la familia Médicis, se dedicó al estudio del comportamiento de los objetos
en el agua.
En esta época escribió De motu, una obra que aún se puede calificar
de precientífica en el sentido moderno pero donde ya se atacaba la física
aristotélica. En ella expone que la afirmación realizada por Aristóteles de que
la velocidad con la que cae un cuerpo es proporcional a su peso era errónea,
aunque no publicó el tratado porque sabía que contenía errores que, aunque
pequeños en comparación con las nuevas aportaciones, eran suficientes para que
los filósofos naturales aristotélicos tuviesen excusa para atacarlo.
Además, su
propuesta era demasiado revolucionaria para exponerla sin una explicación
adecuada, cosa que no logró hasta diez años después.
La obra de Galileo abarca el
desarrollo del método científico con el desarrollo inicial de la física y una
revolución completa de la astronomía al utilizar el telescopio por primera vez
al estudio sistemático de los cielos.
En el panteón de la revolución
científica, Galileo ocupó una alta posición por el uso pionero de los experimentos
cuantitativos con resultados analizados matemáticamente.
No existía tradición
alguna de métodos similares en el pensamiento europeo en aquel tiempo; el gran
experimentador que precedía inmediatamente a Galileo, William Gilbert, no usaba
un aproximamiento cuantitativo.
También contribuyó al rechazo de
la lealtad ciega a la autoridad (como la Iglesia) u otros pensadores (como
Aristóteles) en materia de ciencia y en la separación de ciencia, filosofía y
religión. Es por esto que se le llama "padre de la ciencia".
En el siglo XX algunas
autoridades desafiaron la realidad de los experimentos de Galileo, en
particular el distinguido historiador de la ciencia Alexandre Koyré. Los
experimentos relatados en Dos nuevas ciencias para determinar la ley de aceleración
de caída de los cuerpos, por ejemplo, requieren medidas precisas del tiempo, lo
cual parece imposible con la tecnología del siglo XVII.
Según Koyré, se llegó a
la ley deductivamente, y los experimentos eran meramente ilustrativos.
Investigaciones posteriores, sin
embargo, los han validado. Los experimentos de caída de cuerpos (ahora
deslizamiento de cuerpos) fueron repetidos usando los métodos descritos por
Galileo (Settle, 1961), y la precisión de los resultados eran compatibles con
el informe de Galileo.
Más tarde la investigación de documentos inéditos de
Galileo, mostró la veracidad de los experimentos y hasta indicó resultados
particulares que condujeron a la ley del cuadrado de los tiempos (Drake, 1973).
El centro de las investigaciones
de Galileo son las teorías del movimiento, reprobando los conceptos
aristotélicos respecto a que cuerpos de diferente peso caen a diferentes
velocidades.
La casa florentina de Galileo
Es en 1581 al ingreso a la
Universidad de Pisa para estudiar medicina, donde encontrándose un día en la
catedral de Pisa, se dice que al observar una lámpara oscilando, descubrió que
ésta demoraba siempre lo mismo en efectuar una oscilación, a pesar de que estas
redujeran gradualmente su amplitud.
Más tarde, Galileo verificó
experimentalmente su observación y propuso el empleo del péndulo como elemento
regulador del tiempo en los relojes, concepto desarrollado en 1656 por
Christiaan Huyghens.
En 1592, solicita y obtiene la
cátedra de matemáticas en Padua, donde desarrollaría, durante los siguientes 18
años, sus trabajos más descollantes.
Continuando sus investigaciones sobre el
movimiento, alrededor de 1604, demuestra teóricamente que los cuerpos que caen,
siguen lo que se dio en llamar la ley del movimiento uniformemente acelerado
(según la cual, en tal movimiento, los cuerpos aumentan o disminuyen de
velocidad uniformemente con el tiempo). Galileo estableció también la ley de la
caída parabólica.
Sobre fines del siglo XVI, y en
conocimiento de la propuesta de Nicolás Copérnico, de que los planetas orbitan
al Sol, no se atrevía todavía a difundirla, como se evidencia en su carta a
Kepler del 4 de abril de 1597, aunque ya estaba convencido de su validez.
Durante la primavera de 1609, se entera en Venecia de la reciente invención del
telescopio, por un óptico holandés de nombre Lippershey, y a su regreso a Padua
comienza por construir uno que aumenta al triple y luego otro que multiplica
por 32.
Galileo realizó sus observaciones con el relativamente nuevo telescopio, considerado hoy rudimentario.
Proeza que logró luego de diseñar su propio método de verificación de
la curvatura de las lentes. Sus instrumentos permitieron observaciones
astronómica precisas y pronto fueron solicitados por personajes influyentes de
todas partes de Europa.
Siendo el primero en estudiar los
cielos, Galileo comenzó a publicar sus observaciones a fines de 1609 y anunció
importantes descubrimientos en 1610.
Ilustración elaborada por Galileo sobre las fases lunares
Describió la superficie de la Luna como
áspera y desigual y no lisa como se creía siguiendo la opinión de los
aristotélicos. La Vía Láctea, dijo que consistía en una gran colección de
estrellas y en torno a Júpiter halló cuatro satélites, nunca antes vistos, que
llamó Sidera Medicea, en honor a quien fuera primero su discípulo y luego
patrón, Cosme II de Médicis, gran duque de Toscana. Afirmó que Venus presentaba
fases como la Luna, tal como debía ser si se lo consideraba un planeta con su
órbita interior a la de la Tierra.
Este descubrimiento resulta interesante,
pues Copérnico había sostenido que al no observárseles fases, tanto Mercurio
como Venus debían ser planetas transparentes.
Por otra parte, también nos
confirman la excelente calidad óptica de los instrumentos de Galileo. También
estudió a Saturno, que describió como un cuerpo compuesto de estrellas, con una
central, mayor que las otras.
Galileo enseñando al
dux de Venecia el uso del telescopio. Fresco de Giuseppe Bertini (1825-1898).
Durante su visita a Roma en 1611, la
demostración de su telescopio le granjeó grandes halagos de parte de las
personalidades más importantes, que lo animaron a publicar en 1913, tres cartas
bajo el título “Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro
accidenti”. En ellas dio respaldo a la teoría copernicana, al exponer que el
movimiento de rotación de las manchas solares contradecía los planteos
geocéntricos de Ptolomeo y daban la razón a los heliocéntricos de Copérnico.
Los profesores de la escuela
aristotélica, reaccionaron al verse intelectualmente amenazados y replantearon
a las autoridades eclesiásticas la contradicción entre la teoría de Copérnico y
las Escrituras.
Con el apoyo de los Domínicos, acusaron a Galileo ante la
Inquisición, de dichos blasfemos de su invención. Muy alarmado, Galileo
respaldado por el monje benedictino B. Castelli, uno de sus discípulos,
escribió cartas al Gran Duque de Toscana y a las autoridades de Roma, recordando
a la iglesia su práctica de interpretar las Escrituras como alegorías toda vez
que entrasen en conflicto con la verdad científica.
Y también, que para quiénes
se convencieran con pruebas de algún hecho, sería muy difícil de sobrellevar,
que tal convicción fuere pecado. Y en persona rogó a las autoridades romanas
que abrieran el camino al cambio. Desgraciadamente, el cardenal Roberto
Bellarmino, jefe de teólogos de la iglesia, no fue capaz de apreciar la
importancia de las nuevas teorías y se aferró a la creencia tradicional de que
las hipótesis matemáticas no tenían nada que ver con la realidad física.
En
cambio sólo valoró el riesgo de un escándalo, que podría perjudicar al
Catolicismo en su puja con el Protestantismo, y para evitarlo hizo declarar
“falso y erróneo” el planteo copernicano, e ingresó en el Index el libro de
Copérnico, en un decreto que se publicó el 5 de marzo de 1616.
Como deferencia
personal hacia Galileo, le advirtió de antemano del decreto una semana antes,
diciéndole que no debía “ni respaldar ni defender” la doctrina que podría aún
discutirse, pero como mera “hipótesis matemática”.
En 1624, Galileo regresó a Roma y
solicitó la revocación del decreto de 1616, pero sólo obtuvo permiso del Papa
para escribir sobre “los sistemas del mundo” Copernicano y de Ptolomeo, siempre
que los discutiera sin anteponerlos, y concluyera que el hombre no puede
presumir de conocer cómo está hecho el mundo realmente, "porque Dios pudo
haber logrado su creación de maneras no imaginadas por el hombre, quién no debe
poner límites a la omnipotencia Divina". Estas instrucciones le fueron
dadas por escrito, con la firma del censor jefe Monsignor Riccardi.
Durante su
estadía en Roma, tuvo oportunidad de ver uno de los primeros microscopios
compuestos. Y habiendo ya experimentado con el empleo de lentes para la
observación de objetos pequeños, sus conocimientos de óptica le permitieron
desarrollar varias sustanciales mejoras en su diseño.
Los siguientes siete años,
Galileo los dedicó a su gran libro publicado en 1632 “Diálogo sobre los dos
máximos sistemas del mundo”, donde discute las teorías geocéntrica y
heliocéntrica y combate los presupuestos de la cosmología aristotélica porque
no encuentra justificación: ¿por qué el Universo ha de tener un centro y no más
de uno?, ¿por qué va a ser finito y no infinito?
Los estudios de Galileo contra la
teoría geocéntrica se presenta como discordante con la oposición de la Iglesia
Católica al sistema Copernicano lo que habilitó a las autoridades eclesiásticas
de acusarlo de “vehemente sospecha de herejía”.
A pesar de sus reclamos de
imposibilidad a causa de la edad y enfermedad, fue intimado a viajar a Roma, en
febrero de 1633 para enfrentar un juicio cuya sentencia le fue leída el 21 de
junio y lo declaraba culpable de haber defendido y enseñado la doctrina
copernicana y se le ordenó retractarse. Galileo, debió declarar conforme a un
protocolo, que “abjuraba, maldecía y detestaba” sus pasados errores.
El 22 de junio 1633, en el
convento dominicano de Santa María sopra Minerva, Roma, se emite la sentencia:
Galileo es condenado a la prisión de por vida (pena inmediatamente conmutada
por residencia de por vida por Urbano VIII) y su obra es prohibida. Él
pronuncia igualmente la fórmula de abjuración que el Santo Oficio había
preparado y agradeció a los diez cardenales que lo habían defendido, y en
especial a los tres cardenales que habían pedido su exculpación.
Las teorías de
Galileo entraron en conflicto con la Iglesia católica y su juicio es
considerado como el clásico enfrentamiento entre la ciencia y la religión.
Finalmente, la condena fue esta:
la obligación de rezar una vez por semana los siete salmos penitenciales,
durante el plazo de tres años, más la de no alejarse demasiado de su lujosa
villa en Arcetri, pena esta última que fue levantada enseguida.
Galileo pasó sus
últimos años en prisión domiciliaria.
Vive en arresto domiciliario
desde 1633, lo que no afectó su extraordinaria creatividad, escribiendo durante
este tiempo Diálogos sobre dos nuevas ciencias, en la que resume todas sus
investigaciones y descubrimientos encuadrados en lo que hoy es la mecánica y
especialmente la cinemática.
Fundamenta los estudios del movimiento en dos
secciones y establece por primera vez leyes para: la caída libre, el movimiento
sobre planos inclinados, la suma de movimientos independientes, el movimiento
de proyectiles, etc. y es el primero en exponer el concepto mecánico de fuerza.
En 1637 realiza su último descubrimiento importante con el telescopio, al
anunciar y describir los movimientos de libración de la Luna. Cerca de su fin y
ya ciego, dictó a dos de sus discípulos: Evangelista Torricelli y Vincenzo
Viviani, sus pensamientos sobre fenómenos de impacto.
A fines de 1641 le
sobreviene una fiebre pertinaz, y muere el 8 de enero del año siguiente.
IMPACTO DE LA OBRA DE GALILEO
La teoría
heliocéntrica de Galileo creó malestar entre algunos clérigos en Roma.
La revolución científica
protagonizada por Copérnico y Gelileo se
basa en contradecir el sistema aristotélico - ptolemaico dominante
durante la Edad Media y que partía de tres dogmas como: la división del mundo
en dos esferas: celeste y terrestre; la superficie de la Luna no es llana: es
de carácter rugoso, hay montañas y valles, y por tanto no es una esfera
perfecta como creían los aristotélicos.
Desmiente con ello la inalterabilidad
de los cuerpos celestes, y además el Sol tiene manchas, lo cual quiere decir
que no es homogéneo en todas sus partes. El Sol padece mutaciones, luego los
astros no son inmutables. En segundo lugar, el geocentrismo: la Tierra está
situada en el centro del Universo y permanece inmóvil, y por último, que el
cielo posee forma esférica y tiene un movimiento de giro. Todos los cuerpos
celestes se mueven de forma uniforme y en círculos perfectos.
Desde Galileo, el método
científico sufre un giro, que consolida la revolución científica, en tanto se
basa en el rechazado del criterio de autoridad de la iglesia y de los filósofos
anteriores, en que se deben observar rigurosamente los fenómenos y hacer
repetidas experiencias y separar lo esencial de lo accidental, y en particular
la necesidad de formular hipótesis y corroborarlas con los hechos.
Por ello su aporte en la ciencia implica
también una revolución en el pensamiento, en tanto la autoridad de la Iglesia
quedaba en entredicho, ya que seguía manteniendo el geocentrismo, sistema que
le convenía a sus intereses jerárquicos. La teoría del heliocentrismo, suponía
cuestionar que los textos bíblicos (como por ejemplo que la Tierra fuera el
centro del Universo -geocentrismo-) fueran válidos para una verdadera ciencia.
Habrá que esperar a la primera
mitad del siglo XVIII donde el papa Benedicto XIV autoriza las obras sobre el
heliocentrismo, ya que en 1741, donde la prueba óptica de la órbita de la
Tierra, hizo que el Santo Oficio diese al impresor la primera edición de las
obras completas de Galileo.
Galileo sigue siendo
considerado uno de los más grandes científicos de la historia.
Pero recién el Siglo XX comienza
el reconocimiento de Galileo, a partir de Pío XII quien comienza a rendir
homenaje al gran sabio: en 1939 este Papa, en su primer discurso a la Academia
Pontificia de las Ciencias, a pocos meses de su elección al papado, describe a
Galileo "el más audaz héroe de la investigación ... sin miedos a lo
preestablecido y los riesgos a su camino, ni temor a romper los
monumentos".
En 1992, una comisión
investigadora nombrada trece años antes por el Papa Juan Pablo II, reconoce
públicamente el error cometido por el tribunal eclesiástico.
Fig 2
