Sistema del mundo II: El giro copernicano

          Hasta el siglo XVI estuvo vigente el sistema geocéntrico basado en los epiciclos de Ptolomeo y en la cosmología aristotélica (según la cual el universo estaba formado por materia de distinta naturaleza –incorruptible– que la terrenal), con pequeñas variaciones. Se sabía que la Luna y el Sol giraban alrededor de la Tierra, y parecía lógico plantear que Mercurio y Venus giraban alrededor del Sol, ya que siempre aparecían muy cerca de él (especialmente el primero). ¿Para qué situar al Sol inmóvil en el centro de Mercurio, Venus y la Tierra, si la Luna giraba alrededor de esta, no de este? ¿No es más intuitivo colocar a la Tierra en el medio, con la Luna y el Sol girando a su alrededor? Así, además, se justifican las rotaciones de las demás estrellas (que se creían inmóviles girando alrededor de la Tierra), la aparente (dato clave) quietud de la Tierra y, de paso, la cosmología y el antropocentrismo cristiano, por lo cual el hombre (que no la mujer, aunque ese es otro tema), está en el centro de todo.

          No obstante, a partir de la segunda mitad del siglo XVI se precipita la aparición de toda una plétora de pensadores y astrónomos que en menos de un siglo cambiarán radicalmente nuestra forma de comprender el cosmos, hacia un paradigma basado en la sencillez y la elegancia que permite describir un universo relativamente ordenado con cierta facilidad. Este nuevo «sistema del mundo» está basado tanto en observaciones y datos como en principios filosóficos y creencias puramente ideológicas. De hecho, esta revolución comienza con el planteamiento de un nuevo sistema por parte de Copérnico, motivado por cuestiones en gran parte subjetivas (tales como la tranquilidad mental que produce); al poco tiempo Tycho Brahe realiza algunas observaciones a simple vista que dan indicios de veracidad a dicho sistema (aparece algo nuevo en el cielo); lo cual se ve potenciado a las pocas décadas, con la invención del telescopio por Galileo; y en medio siglo se desarrollan teorías científicas que no solo fundamentan este sistema, sino que permiten aplicarlo a la totalidad del cosmos, de la mano de Kepler y Newton.

          Pero este sistema se encontró con la férrea oposición de los que seguían la tradición aristotélica. En esta época, Aristóteles era la referencia máxima para la filosofía y una de las máximas influencias intelectuales de su época, y con el tomismo se había incorporado el aristotelismo a la teología cristiana, por lo que las ideas de este autor fundamentaban la sociedad casi tanto como la religión. Esto lo retrata Galileo en Simplicio (el personaje que representa la tradición en sus diálogos), cuando plantea que «si se abandona Aristóteles, ¿quién servirá de guía en la filosofía?» (DSM J2). La concepción aristotélica del cosmos parecía equivocada, pero… ¿significaría eso que toda la civilización occidental estaba fundada en unas ideas falsas? Einstein reconocerá siglos más tarde que la crítica a las teorías aristotélicas es un momento de trascendencia histórica que funda las bases de una nueva ciencia, donde únicamente la experiencia y la razón aplicada a las observaciones es criterio de verdad.

          «Únicamente la experiencia y la reflexión meticulosa valdrían como criterios de verdad. A día de hoy difícilmente podemos imaginar lo extraño y revolucionario de tal visión en la época de Galileo, donde la mera duda en la veracidad de la opinión establecida por pura autoridad era concebida como un crimen condenado a muerte y castigado en consecuencia» (Einstein, introducción a DSM).

          De ahí que, más allá de los argumentos de Aristóteles, Ptolomeo y sus seguidores, estos astrónomos se encontrasen con una resistencia acérrima a cualquier crítica a la tradición, teniendo que justificar muy bien sus obras y sufriendo en muchas ocasiones su censura y su quema. A Galileo, por ejemplo, casi le cuesta la vida criticar el dogma establecido, ya que tuvo que retractarse de algunas de sus ideas públicamente, e incluso se vio obligado a escribir sus últimas obras en formas de diálogos para que no pareciese que defendía las posturas que ponía en boca de personajes ficticios (pero simbólicos), esquivando así la prohibición de defender el movimiento de la Tierra: «en estas discusiones hago el papel de copernicano y lo recito como si estuviera en el teatro […] no quisiera que las juzgaseis como mías» (DSM J2).

          Por lo tanto, durante cierto tiempo, quedaron dos concepciones del cosmos sobre la mesa: «la que afirma que la sustancia de los cuerpos celestes es ingenerable, incorruptible, inalterable, impasible y, en una palabra, carente de toda mutación excepto la local y que además es una quinta esencia, muy diferente de la de nuestros cuerpos elementales, generables, corruptibles, alterables, etc., o bien, la otra, que, superando esta distinción de partes en el mundo, considera que la Tierra goza de las mismas perfecciones que los otros cuerpos integrantes del universo y que, en definitiva, es un globo móvil y errante como el de la Luna, o el de Júpiter, o el de Venus, o el de cualquier otro planeta» (DSM J2). ¿Qué decidió sobre esta pugna?

Nuevos datos e ideas

          Los datos significativos que se recabarán durante estos años para fundamentar el nuevo sistema del mundo apuntan a que 1) situar al Sol en el centro de los distintos planetas responde a determinadas proporciones que permiten plantear un sistema regular y sencillo, por lo tanto comprensible y predecible, además de tener un fuerte carácter simbólico; y 2) los astros tienen imperfecciones similares a la materia terrestre. En primer lugar se documenta por primera vez la aparición de un nuevo astro en el cielo, poco después se descubren cráteres en la Luna y manchas en el Sol, con lo que el cosmos deja de ser divino e incorruptible para siempre. Pero, además, se observan astros girando alrededor de los planetas, quitando claramente a la Tierra su posición como centro del todo. Se ve que Saturno, Júpiter y Marte «están siempre más cerca de la Tierra […] cuando aparecen en oposición al Sol, con la Tierra entre ellos y el Sol» (GOC, 1, 10), y más lejos cuando el Sol está entre la Tierra y ellos. Es decir, como recogerá Newton: «Los cinco planetas primarios, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, ciñen con sus órbitas al Sol» (PFN: Fenómenos).

• «Que Mercurio y Venus giran en torno al Sol se demuestra por sus fases lunares. Cuando brillan con la faz llena se hallan situados al otro lado del Sol; cuando muestran media faz se hallan a la altura del Sol, y cuando su faz es anular se hallan más acá del Sol, pasando a veces por su disco en forma de manchas» (PFN: Fenómenos).

• Júpiter, Saturno y Marte están siempre completamente iluminados (la Tierra nunca se coloca tras ellos en contra del Sol), y en el caso de los dos primeros se ha visto la sombra de sus lunas sobre su superficie.
• Saturno, Júpiter y Marte «están siempre más cerca de la Tierra […] cuando aparecen en oposición al Sol, con la Tierra entre ellos y el Sol» (GOC: 1, 10), y más lejos cuando el Sol está entre la Tierra y ellos.

          Todo esto va acompañado de lo que quizás sea el punto más importante de este sistema: su regularidad y la sencillez de las leyes que lo rigen, lo cual nos permite entenderlo y predecirlo. Se descubre que los distintos astros describen áreas proporcionales a los tiempos respecto a algunos astros en concreto (no a todos ellos), los cuales se sitúan en el centro de dichas órbitas, además de que el tiempo que tardan en recorrer un círculo completo está en razón de la potencia a dichos centros, no así al resto de astros. Esta proporción no se guarda para todos los astros respecto a la Tierra, ni respecto al Sol, sino que son:

• Para los cinco planetas primarios (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) así como para la Tierra, el Sol.
• Para la Luna, la Tierra.
• Para las lunas de Júpiter, Júpiter.
• Para las lunas de Saturno, Saturno.

          Estos datos, acompañados de una importante reflexión filosófica, dejaron claro que la Tierra no era el centro del universo, sino un astro más en un lugar cualquiera de un cosmos carente de divinidades. Pero planteó un nuevo sistema que era más sencillo, elegante, predecible y simbólicamente relevante que los anteriores.

Equivalencia de sistemas

          Esta disputa entre el sistema ptolemaico y el copernicano, o entre el geocéntrico y el heliocéntrico (en general), se ha planteado históricamente (y se sigue haciendo en nuestro tiempo) como una cuestión de veracidad o falsedad, no de utilidad científica o de perspectiva, lo cual sería más adecuado a su forma de ser. No obstante, si a ambos sistemas se les adapta a las nuevas observaciones y se les libra de sus sesgos ideológicos (tanto Ptolomeo como Copérnico pensaban que el universo era esférico porque esta era la forma más perfecta), explican el movimiento relativo de los astros de nuestro entorno más inmediato, que es de lo que se trata. Y esta es una característica fundamental del llamado giro copernicano, ya que con él se explican los mismos fenómenos que con los sistemas anteriores, pero de una manera más armónica, elegante y racional.

          «quien dibuja un círculo en un papel moviendo un compás hace lo mismo que quien sujeta un papel a una rueda que gira mientras el compás está quieto, ambos dibujan el mismo círculo; lo mismo ocurre con Copérnico, quien plantea que la Tierra traza un círculo por un movimiento real de su cuerpo […] mientras que para Tycho es el sistema planetario entero […] el que se mueve, como el papel sobre la rueda, introduciendo una tierra inmóvil, como el lápiz que se coloca quieto sobre el papel apoyado en la rueda» (AM: 5, 3).

          Es decir, hay sistemas alternativos que explican lo mismo, pero se fundamentan en otros principios y, por ejemplo, describirían órbitas muy complejas para los planetas. De hecho, Kepler trabaja habitualmente con varios sistemas, el ptolemaico, copernicano y el de Tycho Brahe (según el cual todos los planetas giran alrededor del Sol, pero que este gira alrededor de la Tierra), mostrando que los tres explican diversos fenómenos, ya que «el mismo movimiento planetario, aun siendo el mismo, puede aparecerse de distintas maneras» (NA: 1, 3). Es lo que llamó la «equivalencia de las hipótesis» (NA: 1, 2), donde, por ejemplo, «una excentricidad parece ser equivalente a un epiciclo en una [órbita] concéntrica» (NA: 1, 2).

          «La única diferenia es que en el primer diagráma la órbita del planeta se modifica cambiando la posición del epiciclo mientras el observador permanece en el mismo lugar, mientras que en el segundo la órbita del planeta permanece quieta mientras que la posición del observador cambia en la misma cantidad, pero en la dirección contraria. Es, sin embargo, posible, si fuera necesario, mantener la órbita en el primero y el observador en el segundo, inmóviles, moviendo lo que ahora es inmóvil» (NA: 1, 3).

          Ahora bien, el sistema copernicano presenta varias ventajas a nivel científico y filosófico, pues permite explica los mismos fenómenos recurriendo a menos causas (menos esferas y menos órbitas), ya que los anteriores sistemas hicieron que se «acumulasen muchas monstruosidades» (NA: 1, 2), así como entre 25 y 55 órbitas para justificar las irregularidades (cp. NA: 1, 2). Por lo tanto, permite predecir sus movimientos, en base a órbitas más regulares y uniformes, ya que sigue determinadas proporciones y ecuaciones (como las leyes de Kepler) que permiten entender estos movimientos de manera general. Por otro lado, sitúa las causas de los movimientos de los astros en determinados cuerpos (como el Sol para los planetas o los diferentes planetas para sus satélites), mientras que el sistema de Ptolomeo sitúa el centro de una órbita en el vacío (la del epiciclo): «es inconcebible en sí mismo que un poder inmaterial resida en un no-cuerpo, que se mueva en el espacio y en el tiempo, pero que no tenga un sujeto, moviéndose a sí mismo (como he dicho) de lugar a lugar» (NA: 1, 2). Y, por último, coloca al elemento más noble o, al menos, distintivo del sistema (el Sol, que es el más grande y el único astro luminoso per se), en una posición más noble o, al menos, exclusiva del sistema (el centro): «la fuente de la vida del mundo […] es la misma que la fuente de luz que ordena el adorno de toda la maquinaria, que es además la fuente de calor con la que todo crece» (NA: 3, 33).

          Y todo esto comienza con una idea de Nicolás Copérnico.

Citas:

DSM: Galileo Galileo, Discursos sobre los dos máximos sistemas del mundo. Jornada segunda (J2) y jornada tercera (J3).

GOC: Nicolas Copérnico, Sobre los giros de los orbes celestes. Libro, capítulo.

PFN: Isaac Newton. Principios matemáticos de la filosofía natural. Fenómenos.

AM: Johannes Kepler. La armonía del mundo. Libro, capítulo.

NA: Johannes Kepler. Nueva astronomía. Parte, capítulo.