23.1 C
Zacatecas
jueves, 28 marzo, 2024
spot_img

Galileo Galilei: la Ley de Inercia (parte 1/2)

Más Leídas

- Publicidad -

Por: Juan Manuel Rivera Juárez •

Los objetos se mueven con velocidad constante en línea recta cuando no actúa sobre ellos un agente externo. Este principio fundamental se llama “La Ley de Inercia”.

- Publicidad -

En 1564 nació Galileo Galilei, quien comenzó los estudios de medicina en la Universidad de Pisa pero pronto se dio cuenta de que la medicina no era lo suyo; cuando se enteró de que no había un solo profesor de matemáticas en esa institución educativa abandonó la medicina e inició el estudio de las matemáticas por su cuenta. Escribió unos cuantos artículos y rápidamente alcanzó fama de erudito. En 1589, con la ayuda de un amigo (muy bien relacionado) fue nombrado profesor de matemáticas. En aquella época la universidad estaba dominada por seguidores de Aristóteles (que daban muy poco valor a las matemáticas).

Galileo pensaba que sus colegas aristotélicos eran unos necios, lo que le trajo problemas al hostigarlos y ridiculizarlos, era obvio para él que al finalizar el contrato no sería renovado su nombramiento. Recibió una oferta de la Universidad de Padua por lo que no dudó en aceptarla. En Padua enseñaba la geometría de Euclides, la astronomía de Tolomeo y la mecánica de Aristóteles, mientras que sus investigaciones iban dirigidas a la caída de los cuerpos y a los planos inclinados.

En 1610, Galileo llevó a cabo posiblemente el mayor ejercicio académico de todos los tiempos: retomó el descubrimiento de un pulidor de lente holandés llamado Hans Lippershey, quien descubrió un extraordinario aparato (el telescopio). Guando Galileo se enteró se puso a pensar de inmediato cómo podría funcionar aquello, elaboró sus propios planos y construyó un anteojo que aumentaba la imagen aproximadamente nueve veces. Con el descubrimiento en mano convocó a los acaudalados de la ciudad de Venecia para una demostración desde la torre de San Marcos, en donde les solicitó contemplar el horizonte a través del aparato (con él se podía ver un barco que se aproximaba a la costa 2 horas antes de lo que se vería con una vista de lince). Para una potencia marítima como lo era Venecia, aquel aparato era absolutamente esencial (Galileo nunca pretendió haber inventado el telescopio pero tampoco se tomó la molestia de desmentirlo). 

Pero Galileo tenía en mente cosas mucho más importantes relacionadas con el telescopio, construyó telescopios más grandes y más potentes (incluyendo uno que aumentaba la imagen hasta 30 veces). Galileo miró al cielo con aquellos aparatos y realizó descubrimientos notables, observó las lunas de Júpiter (conocidas aún hoy en día como satélites de Galileo), las montañas de la Luna, las distintas fases de Venus y las manchas sobre la superficie del Sol. En aquel tiempo los descubrimientos astronómicos de Galileo, conjuntamente con las ideas de Copérnico, destrozaban intelectualmente la tranquilidad de los cielos. Cualquiera que se atreviera a mirar por el telescopio de Galileo lo que observaba  era el fin de las ideas de Aristóteles y Tolomeo sobre el mundo.

En la época, a pesar del avance en descubrimientos, seguían presentes grandes preguntas así como dogmas inamovibles que se convirtieron en prioridad para Galileo. Los objetos pesados caen naturalmente hacia el centro de la Tierra porque ese era el centro del mismo universo, si la Tierra está girando y marchando violentamente por el espacio ¿por qué no salen volando las cosas? Y si realmente la Tierra gira, ¿por qué un cuerpo al caer de una torre cae directamente abajo? Cómo no cae en la ciudad más próxima o al menos a una cierta distancia de la torre. Hace 300 años esas preguntas tenían mucha lógica (eran preguntas inteligentes) y Galileo se dedicó a encontrar las respuestas. 

Con la publicación de “El mensajero celeste”, Galileo reveló sus notables observaciones y su fama creció por toda Europa, sin embargo, en algunos círculos no fueron muy bien acogidos sus descubrimientos. Con el telescopio Galileo había visto algo no imaginado o al menos algo que los seguidores de Tolomeo no habían comentado nunca: las lunas de Júpiter parecían demostrar que la Tierra no era el centro de todo el movimiento celeste. En contra de la doctrina, tanto de Aristóteles como de la iglesia, la Tierra simplemente era otro planeta que giraba alrededor del Sol. Si aquello era cierto se mantenía la pregunta ¿por qué no sale todo disparado hacia fuera? La opinión de Aristóteles era que todo tenía un lugar propio según su naturaleza a la cual tendía a volver (y el propio sentido común parecía confirmar aquellas ideas de reposo y movimiento absoluto). 

Basándose en experiencias cotidianas ¿cómo podía pensarse seriamente que la Tierra estuviera moviéndose violentamente por el espacio? Para Galileo una cosa fue criticar el punto de vista de Aristóteles (que aún prevalecía) y otra muy distinta demostrar cómo y por qué funcionaban las cosas en el sistema de movimiento planetario de Copérnico. Aún antes de la invención del telescopio, Galileo ya se había preparado para afrontar este reto. Para poder asentar los fundamentos de su ley de caída de los cuerpos, estuvo observando y midiendo cuidadosamente el tiempo que tardaban las bolas en rodar por planos inclinados; esos experimentos lo llevaron a una profunda idea que más tarde se conoció como la “Ley de Inercia”. Galileo observó que cuando una bola rodaba hacia abajo por un plano inclinado, al subir por otro con cualquier grado de inclinación, la bola alcanzaba una altura igual a la que tenía antes de iniciar el movimiento; si el segundo plano tenía menos inclinación que el primero, la bola seguía rodando hasta alcanzar la misma altura que tenía al empezar a rodar. Cuanto más próxima a la horizontal fuera la inclinación del segundo plano más lejos llegaba la bola, o sea, que si el plano era perfectamente horizontal y de superficie lisa, la bola no se detendría nunca y continuaría rodando para siempre. 

Este fue el decisivo experimento que Galileo necesitaba para poder explicar por qué las cosas (incluyendo a sus críticos) podían mantenerse sobre una superficie dando vueltas. Un cuerpo en movimiento horizontal tiende a conservar el movimiento que lleva en la superficie de la Tierra, ya que todas las cosas que están en movimiento horizontal tienen la misma velocidad que la propia superficie y no hay rozamiento que afecte al movimiento de esos cuerpos, porque todos se mueven juntos. Con tan espectacular concepción Galileo derribó el antiguo dogma aristotélico “de que era natural a todos los cuerpos tender al reposo”, pero aunque la idea de Galileo era muy brillante no era del todo exacta.

Influenciado por las ideas platónicas del movimiento circular, Galileo pensó que un cuerpo continuaba siempre en movimiento, pero sólo horizontalmente, no en línea recta, sino dando vueltas siguiendo a la superficie de la Tierra. Más tarde, René Descartes puso en orden todo esto dando a la Ley de Inercia su última forma: los objetos en movimiento no tienden por sí mismo hacía el reposo, tienen tendencia a continuar como están hasta que algo interfiera. Ahora es más fácil de entender la Ley de la Inercia que en los tiempos de Galileo; hoy en día nadie se atrevería a negar que la Tierra gira alrededor del Sol, que el Sol gira alrededor de la esquina de una galaxia, que esa galaxia se mueve sola en un racimo de galaxias, todas marchando a gran velocidad por la inimaginable inmensidad del universo.

Sé parte de la Unidad Académica de Ciencia y Tecnología de la Luz y la Materia (LUMAT). Informes: http://lumat.uaz.edu.mx/; https://www.facebook.com/LUMAT.UAZ; https://twitter.com/LumatUaz.

*Docente Investigador de la Unidad Académica de 

Ciencia y Tecnología de la Luz y la Materia. LUMAT.

[email protected]

- Publicidad -
Artículo anterior
Artículo siguiente

Noticias Recomendadas

Últimas Noticias

- Publicidad -
- Publicidad -