Galileo (I): Las irregularidades del cosmos

Galileo (I): Las irregularidades del cosmos

septiembre 26, 2020 9 Por Alberto Buscató Vázquez

          Desde los orígenes de la humanidad, el cielo se ha observado a simple vista, descubriendo el movimiento de algunos planetas y de las estrellas, por no hablar del de la Luna o el Sol, definiendo constelaciones en la bóveda celeste… y creando una cosmología en base a estas observaciones en las que los astros parecen perfectos e incorruptibles, divinidades que surcan los cielos en órbitas absolutamente regulares. El propio Galileo estudió así el cielo durante muchos años, anotando diversas medidas y observaciones, así como estudiando los textos científicos y filosóficos al respecto, mostrando una clara predilección por el platonismo y el sistema copernicano que situaba al Sol en el centro de «todo», mientras que era contrario al aristotelismo y al escolasticismo, que había tenido su auge un par de siglos antes, para los cuales los astros eran seres incorruptibles

          Entonces llegó a sus oídos que «cierto belga» había fabricado un utensilio que aumentaba el tamaño de los objetos a la vista y sin apenas información, se entregó a la fabricación de uno propio. Tras muchas fatigas, según nos cuenta, llegó a construir un telescopio (llamado anteojo todavía), con capacidad para aumentar el tamaño de los objetos hasta mil veces (en superficie). Y dirigió su mirada hacia el firmamento, cambiando la concepción del espacio para siempre.

          «Ciertamente son grandes descubrimientos los que en este pequeño tratado contemplo y propongo sobre las singularidades de la naturaleza» (SN).

          En primer lugar, dirigió su mirada hacia la Luna, que hasta ahora se había creído que era una esfera perfecta, cuyas manchas oscuras, visibles a simple vista, se achacaban a causas externas y no se les daba mayor importancia. No obstante, Galileo observó que la Luna «no se halla cubierta por una superficie lisa y pulida, sino áspera y desigual, y que, a la manera de la faz de la Tierra, háyase recubierta por doquier de ingentes prominencias, profundas oquedades y anfractuosidades» (SN). No era, por lo tanto, un ser divino y perfecto, sino que parecía más una gran roca suspendida, por fuerzas desconocidas, en el espacio (o en el éter). 

Nótense las habilidades adquiridas durante sus estudios en la Accademia delle Arti del Disegno de Florencia, y la predilección por el claroscuro de la época.

          En segundo lugar, al apuntar su anteojo hacia Júpiter, observó a su alrededor tres planetas o estrellas errantes (aditare ſtellulas) nunca antes vistas. Es curioso notar que el primer día de observación, Galileo no apuntó las distancias relativas de los distintos astros, porque no pensó que se fuesen a mover: «fui poco meticuloso respecto a las distancias entre ellas […] ya que las consideré fijas» (SN). Se creía que la mayoría de astros eran estrellas inmóviles que giraban en una serie de esferas, moviéndose todas a la par y, por lo tanto, manteniendo sus distancias relativas. No obstante, al día siguiente observó que estas nuevas estrellas estaban en posiciones diferentes (se habían movido), incluso había una cuarta que no se observaba el primer día, y tras varias observaciones dedujo que giraban alrededor de Júpiter, porque le acompañaban tanto en el movimiento directo como en el retrógrado y aparecen tanto a un lado como al otro del planeta, quedando en ocasiones ocultas tras él: «tres estrellas se mueven alrededor de Júpiter, igual que Venus y Mercurio alrededor del Sol» (SN).

Anotaciones originales de Galileo sobre las posiciones relativas de las lunas de Júpiter (del 10 al 19 de Enero).

          También observa que estos círculos son desiguales y más veloces cuanto más cerca de Júpiter, pero lo importante es que ahora había otro dato para justificar el modelo copernicano, pues hasta entonces se aceptaba que todo giraba alrededor de la Tierra y que, a lo máximo, algunos planetas (Venus y Mercurio) giraban alrededor del Sol. El sistema de Copérnico, por otro lado, planteaba que todo giraba alrededor del Sol, con una irregularidad: la Luna gira alrededor de la Tierra. Ahora, Galileo había mostrado que había astros girando alrededor de Júpiter, de manera similar a como la Luna gira alrededor de la Tierra, dando una de las primeras pruebas que hacían más posible y razonable al sistema copernicano.

          Esta idea se vio reforzada con las observaciones de otros planetas. En primer lugar, se observa que Venus tiene fases, igual que la Luna: «Venus tiene, ya forma redonda, ya forma de creciente con puntas sumamente finas» (CP), lo que además está en relación con su tamaño, ya que igual que Marte (sin fases) aparecen más o menos grandes en distintos momentos: «a Marte y a Venus, ora cercanos, ora alejados de la Tierra, con una diferencia de distancia tan considerable que puede variar en cuarenta veces para Venus y en sesenta para Marte» (CP). Es decir, no podían girar alrededor de la Tierra en órbitas circulares, ya que su tamaño variaba. Parecía haber más pruebas para sustentar que el Sol se situarse en el centro.

Fases de Venus, con los tamaños y formas relativas.

          La tercera gran irregularidad que Galileo descubrió fueron las manchas solares, que describió como «cuerpos absolutamente inmensos» (CW), que «no permanecen fijas en el cuerpo del Sol» (CW), además de que «aparecen y desaparecen» (CW), «cambian de forma y son mayoritariamente irregulares, con niveles de oscuridad mayores o menores aquí y allí» (CW)… Es decir, no solo es que la superficie del Sol no sea absolutamente luminosa de manera uniforme y regular, como se esperaría de una divinidad, sino que esas irregularidades son a su vez irregulares, pues no parecen seguir ningún patrón concreto.

Dibujo de las manchas solares por Galileo.

          «Estos tienen en su mayor parte formas muy irregulares, que cambian constantemente con alteraciones rápidas y sustanciales, mientras que otros son más lentos y tienen menores variaciones. También cambian aumentando y disminuyendo su oscuridad, pues muestran que se condensan y se rarifican. Además de cambiar entre diversas formas, se observa frecuentemente cómo alguno de ellos se dividen en tres o cuatro, y frecuentemente muchos se unen entre sí» (CW).

Dibujo de la evolución de algunas manchas solares por Galileo.

          Esto era absolutamente incomprensible para una cosmovisión basada en la pureza, perfección e incorruptibilidad de los astros, cuyos movimientos uniformes parecían apuntar a su carácter prácticamente divino. De hecho, hubo quienes argumentaron que eran errores de las lentes o de percepción (que fue lo primero que tuvo que comprobar Galileo), incluso quienes aplicaron sus profundos conocimientos matemáticos y astronómicos para librar al Sol de lo que se llamó «el insulto de las manchas» (como Schneider). También se planteó que estos fueran cuerpos situados frente al Sol, aunque muy cerca de su superficie). Sin embargo, Galileo dedujo que estos se encontraban en la misma superficie del astro, pues al desaparecer por el borde visible de este conservaban su forma y sus distancias relativas (a pesar de ser mucho más finos que anchos y largos).

          El propio Copérnico plantea su sistema como más ordenado y perfecto, eliminando las irregularidades y faltas de uniformidad de los sistemas anteriores, bajo la idea de que el cosmos era regular e incorruptible. De hecho, Hiparco de Nicea en el siglo II a. C. calculó correctamente las órbitas de los planetas, pero al obtener que estas eran elípticas, desechó los resultados bajo la creencia de que los cielos eran perfectos y de que el círculo y la esfera son las únicas figuras que corresponden a esta perfección. Esa idea queda invalidada con los descubrimientos de Galileo.

          «en esa parte del cielo que adecuadamente debe ser considerada la más limpia y pura, y me refiero a la cara del mismísimo Sol, aparece una innumerable multitud de materia oscura, densa y difusa, que se produce constantemente y es rápidamente disuelta» (CW).

Conjunto de distintos dibujos de Galileo sobre las manchas solares, recogidos durante distintos días.

          Más allá de su trascendencia paradigmática, estas manchas permitieron descubrir que el Sol giraba sobre sí mismo («este debe girar sobre sí mismo llevando consigo las manchas» (DMSM)), incluso se pudo dar un cálculo de lo que tardaba este giro, ya que lo hacían de «manera uniforme en líneas paralelas» (CW), así como del ángulo de este giro respecto a la órbita terrestre.

          «debo decir que las manchas solares son producidas y disueltas cerca de la superficie del Sol, y que son contiguas a este, y que el Sol mismo, rotando sobre su eje a lo largo de un mes lunar, los lleva consigo mismo» (CW).

          Nunca supo exactamente qué eran estas manchas, es decir, de qué estaban compuestas, aunque comparaba su comportamiento con como suponía que se verían las nubes terrestres desde el exterior de la Tierra (cp. DMSM), pero era claro (paradójicamente) que estas manchas oscuras mostraban con gran claridad la naturaleza del Sol y, por lo tanto, de parte del universo, que a partir de entonces dejó de verse como un templo del orden y la regularidad.

Citas:

SN: Galileo Galilei. Sidereus nuncius.

CP: Galileo Galilei. Cartas Copernicanas. A Cristina de Lorena, duquesa de la Toscana, 1615.

CW: Carta de Galileo a Welser, del 4 de mayo de 1612.

DMSM: Galileo Galilei. Discursos sobre los dos máximos sistemas del mundo. Jornada tercera.

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