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Biografía de Isaac Newton

Posted in Astronomía, Biografías, Universo with tags , , , , , , on 16 mayo, 2012 by juannav

Isaac Newton nació en las primeras horas del 25 de Diciembre de 1642 del antiguo calendario, correspondiendo al 4 de Enero del actual calendario gregoriano, en el mismo año que muere Galileo Galilei, en la pequeña aldea de Woolsthorpe en Lincolnshire, Inglaterra.

Hijo de dos campesinos puritanos, nació prematuro; llegándose a decir que no resistiría por mucho tiempo. Su padre un pequeño terrateniente, generalmente desocupado contrajo matrimonio en abril del mismo año con Hannah Ayscough, procedente de una familia que en otros tiempo estaba relativamente acomodada; el murió antes de conocer a su hijo en octubre del 42, con Solo 37 años. A pesar de su pequeño tamaño se desarrollo como cualquier niño normalmente, sin prometer nada extraordinario. Su madre volvió a casarse cuando el tenía 3 años, con el reverendo Barnabas Smith,rector de North Witham, ella se trasladó a la casa de su nuevo marido y su hijo quedó en Woolsthorpe al cuidado de su abuela materna, muy preocupada por la salud de su nieto; quien durante un tiempo siguió recibiendo tratamientos médicos por su debilidad.

Frecuentó la escuela de un pueblo cercano en Grantham, y siendo muy chico manifestó un compartimiento completamente normal con un interés marcado por los juguetes mecánicos. Sin destacarse en clase como alumno, más bien bastante distraído, siempre dibujando en sus cuadernos; pero muy tranquilo, se produjo en esta época un importante cambio en su carácter: su inicial indiferencia por el colegio, surgida probablemente de la timidez y el retraimiento, se cambió a un espíritu competitivo que le llevó a ser el primero de la clase, a raíz de una pelea con uncompañero de la que salió vencedor.

Cumplidos los dieciséis años, su madre quien había enviudado por segunda vez, había vuelto a la hacienda, trayendo consigo una sustanciosa herenciaque le había legado su segundo marido (y de la que Newton se beneficiaría a la muerte de ella en 1679), además de tres hermanastros para Isaac, dos niñas y un niño. Ella lo hizo regresar a la estancia para que empezara a ocuparse de los asuntos de la heredad. Sin embargo, el joven Isaac no se mostró en abSoluto interesado por asumir sus responsabilidades como terrateniente; su madre, aconsejada por el maestro de Newton y por su propio hermano, accedió a que regresara a la escuela para preparar su ingreso en la universidad y se matriculó con 18 años en el Trinity Collage de la Universidad de Cambridge y a cambio de pagarse los estudios debía realizar una serie de trabajos domésticos.

En 1665 habiendo finalizado sus estudios en Cambridge; estalló una peste en Inglaterra, lo que llevó a Isaac a salir de Londres y volver al campo con su familia.

En la universidad había trabajado sobre teoremas, pero en la finca a raíz del tiempo libre con el que contaba y buenos instrumentos intelectuales para razonar y deducir, como buen sabio siguió investigando y trabajando en sus nuevos conocimientos. En una carta póstuma, el propio Newton describió los años de 1665 y 1666 como su «época más fecunda de invención», Sin embargo se reservó sus descubrimientos y prefirió concentrarse en nuevos. Años más tarde sucedió a Barrow en su cátedra.

Habiendo logrado mucha fama con sus nuevos cálculos y hallazgos decidió dedicarse por un tiempo como profesor y a nuevos problemas por reSolver. 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 cuatro años 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 primero en oponerse a las ideas de Newton en algunas materias fue Robert Hooke, tópico desarrollado más adelante. La acritud de la polémica determinó que Newton renunciara a publicar un tratado que contenía los resultados de sus investigaciones hasta después de la muerte de su enemigo y, en efecto, su obra no se publicó hasta 1704. En 1676 Newton renunció a proseguir la polémica acerca de sus teorías y por unos años, se refugió de nuevo en la intimidad de sus trabajos sobre el cálculo diferencial y en sus intereses.

La constante búsqueda de la unidad en la naturaleza por parte de Newton fue paralela a su persecución de la verdad de las Sagradas Escrituras, haciendo de él un convencido antitrinitario, lo que influyó en sus esfuerzos hasta conseguir la dispensa real de la obligación de recibir las órdenes sagradas para mantener su posición en el Trinity College.

En 1693 Newton atravesó por una crisis paranoica de la que se ha tratado de dar diversas explicaciones, entre las que se considera la ruptura de su relación con el joven Fatio, un matemático suizo admirador de Newton, con el que mantuvo una íntima amistad de 1689 a 1693. Los contemporáneos de Newton popularizaron la improbable explicación de su trastorno como consecuencia de que algunos de sus manuscritos resultaron destruidos en un incendio y también más recientemente se habla de una lenta y progresiva intoxicación derivada de sus experimentos alquímicos con mercurio y plomo. A causa de la depresión tubo dificultades para conseguir un reconocimiento público más allá del estricto ámbito de la ciencia, reconocimiento que su soberbia exigía y cuya ausencia no podía interpretar sino como resultado de una conspiración de la historia.

Salió elegido por la universidad como representante en el parlamento formado como consecuencia del desembarco de Guillermo de Orange y el exilio de Jacobo II a finales de 1688. Su actividad parlamentaria, que duró hasta febrero de 1690, se desarrolló en estrecha colaboración con Charles Montagu, más tarde lord Halifax, a quien había conocido pocos años antes como alumno en Cambridge y que fue el encargado de dar cumplimiento a los deseos de Newton de cambiar su retiro académico en Cambridge por la vida pública en Londres. A fines de 1701 Newton fue elegido de nuevo miembro del parlamento como representante de su universidad, pero poco después renunció definitivamente a su cátedra y a su condición de miembro del Trinity College, confirmando así un alejamiento de la actividad científica.

En 1703 fue elegido presidente de la Royal Society, cargo que conservó hasta su muerte.

En 1705 se le otorgó el título de sir. Pese su hipocondría, alimentada desde la infancia por su condición de niño prematuro, habiendo gozado de buenasalud hasta los últimos años de su vida; a principios de 1722 una afección renal lo tuvo seriamente enfermo durante varios meses y en 1724 se produjo un nuevo cólico nefrítico. En los primeros días de marzo de 1727 el alojamiento de otro cálculo en la vejiga marcó el comienzo de su agonía: Newton murió en la madrugada del 20 de marzo, tras haberse negado a recibir los auxilios finales de la Iglesia, por su aborrecimiento del dogma de la Trinidad.

Obras de Newton

En la época de Newton el término “filosofía” era sinónimo de “ciencia”, y en particular se refería a las ciencias exactas.

En base a esto, Newton escribe varias obras:

– Method of Fluxions (1671)

– Philosophiae naturalis principia mathematica (1687)

– Opticks (1704)

– Tractatus de quadratura curvarum (1704)

– Arithmethica Universalis (1707)

Aportes a la matemática

Newton hizo sus aportaciones en muchos campos de la ciencia. Sus descubrimientos y teorías fueron fundamentales para los avances científicos de su época. Alcanzó en la Matemática sus mayores logros.

Desde finales de 1664 trabajó en diferentes problemas matemáticos. Planteó el teorema del binomio, a partir de los trabajos de John Wallis. GeneralizÓ los métodos que se habían utilizado para trazar líneas tangentes a curvas y para calcular el área bajo la curva y también detecto que los procedimientoseran operaciones inversas.

Newton había formulado los principios de su cálculo diferencial e integral hacia 1665-1666, y durante el siguiente periodo, elaboro al menos tres enfoques diferentes de su nuevo análisis. En 1669 su mentor, Isaac Barrow, renuncio a su cátedra Lucaciana de Matemáticas, puesto que Newton ocupó hasta 1696. El mismo año envió a John Collins, un manuscrito que representaría la introducción a un potente método general, que desarrollaría más tarde su cálculo e integral.

Junto a Leibniz protagonizaron una mordaz polémica sobre la autoría del desarrollo de esta rama de las Matemáticas.

Los historiadores de la ciencia consideraron que ambos desarrollaron el cálculo independientemente, si bien la notación de Leibniz era mejor y la formulación de Newton se aplicaba mejor a los problemas prácticos. Esta polémica dividió aun más a los británicos y continentales, sin embargo estos siguieron intercambiando los resultados.

Newton abordó el desarrollo del cálculo a partir de la geometría analítica desarrollando un enfoque geométrico y analítico de lasderivadas Matemáticas aplicadas sobre curvas definidas a través de ecuaciones, también buscaba como cuadrar distintas curvas, y la relación entre la cuadratura y la teoría de tangentes, posterior a los estudios de Roversal, se percató de que el método de la tangentes podía utilizarse para obtener las velocidades instantánea de una trayectoria conocida. En sus primeras investigaciones se enfrenta Solamente con problemas geométricos, utilizando la geometría analítica de Descartes.

Después de 1666 fue abandonando sus trabajos matemáticos sintiéndose interesado cada vez más por el estudio de la naturaleza.

Aportes a la física

  • Ley de gravitación universal

Con esta ley, Newton dio a entender los fenómenos físicos más importantes del universo observable, explicando las tres leyes de Kepler.

La ley de gravitación universal nació en 1685 como culminación de una serie de estudios y trabajos iniciados mucho antes. La gravitación universal es mucho más que una fuerza dirigida hacia el Sol. Es también un efecto de los planetas sobre el Sol y sobre todos los objetos del universo. Newton intuyó fácilmente, a partir de su tercera ley de dinámica, que si un objeto atrae a un segundo, este segundo también atrae al primero con la misma fuerza. A partir de esto Newton se percató que del movimiento de los cuerpos celestes no podía ser regular. Afirmó “los planetas ni se mueven exactamente en elipses, ni giran dos veces según la misma órbita“. Para Newton, la estabilidad de las órbitas de los planetas implicaba reajustes continuos sobre sus trayectorias impuestas por el poder divino. La ley de gravitación universal formulada por Newton se escribe:

Fg =G m1m2

r2

donde F es la fuerza, G es la constante que determina la intensidad de la fuerza, m1 y m2 son las masas de dos cuerpos que se atraen entre sí y r es la distancia entre ambos cuerpos.

Creencias religiosas

Newton fue intensamente religioso toda su vida y era arrianista. No creía en la Santísima Trinidad, y sostenía que los trinitarios habían cometido un fraude a las Sagradas Escrituras, (ideologías que le causaron problemas en el Trinity College, lugar donde estudiaba).Por esta razón es que parte de sus manuscritos de alquimia están firmados como “Jehová Sanctus Unus” que significa: Jehová Único Dios.

Debido a la Solicitud de Newton, en Londres, el rey Carlos II, lo absentó de tomar las órdenes sagradas y luego de esto, incitado por el filósofo Locke continuó con sus manuscritos teologicos entre los cuales se destacan “An Historical Account of Two Notable Corruption of Scriptures“,“Chronology of Ancient Kingdoms Atended” y “Observations upon the Prophesis”.

Relación de Newton con otros científicos

Newton fue, casi seguramente, el científico más espectacular de los tiempos modernos, pero los rasgos de su personalidad sirvieron para oscurecer la memoria (y sin duda la vida) de otras grandes figuras del siglo XVII: una de sus víctimas, y la que quedó probablemente peor parada, fue el químico, astrónomo, físico e incluso geólogo Robert Hooke.

En 1672, cuando Newton escribió el trabajo con su demostración de que la luz blanca era un compuesto de los otros colores, y lo sometió a la Royal Society, fue criticado ásperamente por Hooke, que adhería a la teoría ondulatoria. Newton, no toleraba las críticas, y amenazó con retirarse de laSociedad; su prestigio ya era enorme, y el secretario le pidió disculpas “por el ataque de uno de los miembros”, al que no nombraba.

No había, hasta hace poco, pista alguna sobre la apariencia Física de Hooke, ya que Newton, cuando presidió la Royal Society (después de la muerte de Hooke), hizo sacar el único retrato que existía y que estaba precisamente allí. Por referencias históricas, sabemos que Hook era de constitución débil, lo cual permitió a Newton mofarse de él llamándolo “gnomo”, y cuenta la leyenda que hasta veinte años después de la muerte de Hooke, Newton era incapaz de oír su nombre sin ponerse furioso.

En 1684, tuvieron una confrontación sobre la ley de gravitación, que andaba en el aire y era motivo de discusión en los ambientes científicos. Más tarde, Hooke y Newton intercambiaron cartas apaciguadoras sobre el problema de la trayectoria de un objeto que cayera a Tierra bajo el efecto de la ley de gravitación. Newton sugirió, erróneamente, que sería una espiral. Hooke se apresuró a anunciarlo a la Royal Society. Newton se enfureció, sosteniendo que Hooke no tenía derecho a hacer público un error privado, e interrumpió toda correspondencia; sin embargo, Hooke le escribió una nueva carta, en la cual exponía su teoría de la gravitación: “Mi suposición es que la atracción actúa en razón inversa al cuadrado de la distancia”. El contenido de esta carta, cuando se estaban por publicar los Principia de Newton, fue la base del reclamo que hiciera Hooke para que, aunque fuera, Newton lo mencionara como precursor, o eventualmente coautor de la Ley de Gravitación, pero Newton se negó abSolutamente: el nombre de Hooke no aparece en los Principia. Incluso esta misma nota, pensada como un homenaje a Hooke lo coloca desde el inicio como una víctima del odio de Newton, como si ese hubiera sido su mayor mérito.

Newton era implacable: Como presidente de la Royal Society, rechazó el legado que Hooke había dejado a la Sociedad, y se ocupó de que su biblioteca y aparatos desaparecieran. Sus discípulos se encargaron de que las obras científicas de Hooke se editaran de manera tardía y oscura, y de que su nombre fuera silenciado.

Otra de las relaciones más controversiales que tuvo Newton fue con Gottfried Wilhelm von Leibniz.

Si bien es cierto que Newton no había publicado antes sus hallazgos en el cálculo diferencial e integral, por temor a ser criticado, sí había presentado algunos de sus manuscritos a sus amigos. Leibniz estuvo en contacto con gente que conocía la obra de Newton y fue en éste escenario que nació la acusación a Leibniz como un plagiador de las ideas de Newton.

Los historiadores han concluido que el trabajo de Newton fue anterior al de Leibniz, pero que este último obtuvo sus resultados de una manera independiente a Newton. Se sabe, que ambos tuvieron la influencia de Barrow, quien se considera el matemático que había llegado más lejos en la comprensión de que la derivada y la integral tenían una naturaleza inversa.

Hawking dice: “Aunque sabemos ahora que Newton descubrió el cálculo años antes que Leibniz, publicó su trabajo mucho después”. Sobrevino un gran escándalo sobre quién había sido el primero, con científicos que defendían vigorosamente a cada uno de sus contendientes. Hay que señalar, no obstante, que la mayoría de los artículos que aparecieron en defensa de Newton estaban escritos originalmente por él, y publicados bajo el nombre de amigos. Cuando el escándalo creció, Leibniz cometió el error de recurrir a la Royal Society para reSolver la disputa. Newton, como presidente, nombró un comité ‘imparcial’ para que investigase, casualmente compuesto en su totalidad por amigos suyos. Pero eso no fue todo: Newton escribió entonces él mismo los informes del comité e hizo que la Royal Society los publicara, acusando oficialmente a Leibniz de plagio. No satisfecho todavía, escribió además un análisis anónimo del informe en la propia revista de la Royal Society. Después de la muerte de Leibniz, se cuenta que Newton declaró que había sentido gran satisfacción “rompiendo el corazón de Leibniz”.”

Producto de la polémica, los matemáticos británicos se negaron a usar la notación de Leibniz, que resultaba mejor que la de Newton y que es la que esencialmente usamos hoy. El asunto no se zanjaría sino hasta principios del siglo XIX cuando los británicos adoptaron la notación de Leibniz.

Además, Newton tuvo un fuerte enfrentamiento con John Flamsteed.

Flamsteed, un observador infatigable y perfeccionista, tenía encomendado “determinar el movimiento de los cielos, las posiciones de las estrellas y la localización de la longitud”. Después de más de 35 años desde el inicio de las observaciones sistemáticas, Flamsteed, seguía sin publicar sus cartas celestes. Newton, nombrado por el parlamento inglés para encontrar un método preciso de determinar la posición en alta mar, con la ayuda de Halley, se hizo con la mayor parte de los registros de Flamsteed. Los cuales fueron publicados en 1712 sin reconocer el papel que Flamsteed había tenido en todo el proceso, ni la propuesta inicial de tan ambicioso proyecto, ni los años de medidas, ni tampoco las noches interminables tomando datos.

Como venganza, Flamsteed acaparó unas tres cuartas partes de la edición del atlas celeste de Newton y Halley y quemó los libros. Clara señal de la reprobable actitud de Newton y Halley y una reivindicación de su trabajo. Finalmente, su monumental obra Historia Coelestis Britannica fue publicada en 1725, seis años después de su fallecimiento.

Estas polémicas nos revelan cómo en la construcción Matemática participan dimensiones muy humanas, psicológicas, sociológicas, que influencian notablemente los quehaceres más abstractos dentro de las comunidades Matemáticas. Es posible, incluso, que divergencias de criterios, decisiones, apreciaciones, o malas intenciones, puedan definir por años el decurso de una disciplina.

Anexos

  • Algunas experiencias de Newton.

La manzana que cae.

La gravedad se extiende por todo el universo, según Newton, que obtuvo esta idea cuando estaba sentado bajo un manzano. Él entendía el concepto de inercia de Galileo, sabía que en ausencia de fuerzas externas los objetos se conservan en movimiento o en línea recta con rapidez constante.

Newton había estado reflexionando acerca del hecho de que la Luna no describe una trayectoria recta, sino, gira alrededor de la Tierra y también que, un movimiento circular es un movimiento acelerado, lo que implica la presencia de una fuerza; esta fuerza se desconocía. Newton comprendió que la fuerza que actúa entre la Tierra y la Luna es la misma fuerza que tira de todas las manzanas y de todas las cosa que llamó fuerza de gravedad.

Newton comparó la manzana que cae con la Luna. Se dio cuenta que si la Luna no cayese se movería en una trayectoria recta alejándose de la Tierra. Su idea era que la Luna caía alrededor de la Tierra. Así la Luna cae en el sentido de que, cae por debajo de la línea recta, que describiría si sobre ella no se ejerciera fuerza alguna.

Newton formuló la hipótesis de que la Luna no era sino un proyectil girando alrededor de la Tierra por acción de la gravedad. Él comparó la bala de un cañón con la Luna, que al ser disparada, formaba una trayectoria parabólica y si se disparase con rapidez suficiente, la bala se movería sobre un círculo, es decir, en órbita.

Su prueba consistió en comprobar que la caída de la Luna por debajo de su trayectoria recta, estaba en proporción correcta, respecto a la caída de una manzana o de cualquier objeto que tenga superficie terrestre.

Newton pensaba que la masa de la Luna no afectaría su caída, del mismo modo que la masa no afecte en absoluto la aceleración de los objetos en caída libre, cerca de la superficie de la Tierra. Se sabe que la Luna estaba sesenta veces mas lejos del centro de la Tierra, que la manzana de la superficie de esta, concluyó que la fuerza que hace caer a las manzanas de los árboles es la misma que mantiene la Luna en su órbita.

Fuente de información: Monografías.com 

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Biografía de Galileo Galilei

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Nacido: 15 Feb 1564 en Pisa (ahora en Italia) Muerto: 8 Ene 1642 en Arcetri (cerca de Florencia) (ahora en Italia)

Biografía de Galileo Galilei

Nacido: 15 Feb 1564 en Pisa (ahora en Italia)
Muerto: 8 Ene 1642 en Arcetri (cerca de Florencia) (ahora en Italia)

Los padres de Galileo Galilei fueron Vincenzo Galilei y Guilia Ammannati. Vincenzo, que nació en Florencia en 1520, era profesor de música y un excelente intérprete de laúd. Tras estudiar música en Venecia llevó a cabo experimentos con las cuerdas para apoyar sus teorías musicales. Guilia, que nació en Pescia, se casó con Vincenzo en 1563 y establecieron su hogar en el campo cerca de Pisa. Galileo fue su primer hijo y pasó sus primeros años con su familia en Pisa.

En 1572, cuando Galileo tenía ocho años, su familia regresó a Florencia, la ciudad natal de su padre. Sin embargo, Galileo permaneció en Pisa y vivió durante dos años con Muzio Tedaldi que era pariente de la madre de Galileo por matrimonio. Cuando cumplió los diez años, Galileo abandonó Pisa para unirse a su familia en Florencia y allí fue educado por Jacopo Borghini. Cuando tuvo la edad suficiente para ser educado en un monasterio, sus padres lo enviaron al de Camaldolese en Vallombrosa que está situada en una magnífica colina boscosa a 33 kilómetros al sureste de Florencia. La orden de Camaldonese era independiente de la orden benedictina, habiéndose separado de ésta en el 1012. La orden combinaba la vida solitaria del ermitaño con la estricta vida del monje y pronto el joven Galileo encontró atractiva esta vida. Se convirtió en novicio, con la intención de unirse a la orden, pero esto no gustó a su padre que ya había decidido que su primogénito se convertiría en médico.

Vincenzo dispuso que Galileo regresara de Vallombrosa a Florencia y abandonara la idea de unirse a la orden de Camaldolese. Continuó su educación en Florencia, sin embargo, en una escuela dirigida por los monjes de Camaldonese. En 1581 Vincenzo envió a Galileo de nuevo a Pisa para vivir de nuevo con Muzio Tedaldi y ahora para matricularse en una carrera médica en la Universidad de Pisa. Aunque la idea de unos estudios médicos no parece haber atraído nunca a Galileo, el deseo de su padre era bastante razonable ya que había habido un médico distinguido en su familia en el siglo anterior. Galileo nunca parece haber tomado los estudios médicos muy en serio, asistiendo a clases sobre su verdadero interés que eran las matemáticas y la filosofía natural. Su profesor de matemáticas en Pisa fue Filippo Fantoni, que tenía la cátedra de matemáticas. Galileo regresó a Florencia para las vacaciones de verano y allí continuó estudiando matemáticas.

En el año 1582-83 Ostilio Ricci, que era el matemático de la Corte de La Toscana y un antiguo alumno de Tartaglia, dio un curso sobre los Elementos de Euclides en la Universidad de Pisa al que Galileo asistió. Durante el verano de 1583 Galileo regresó a Florencia con su familia y Vincenzo le animó a leer a Galeno para ampliar sus estudios médicos. Sin embargo Galileo, aún reacio a estudiar medicina, invitó a Ricci (quien también estaba en Florencia donde la corte de la Toscana pasaba el verano y el otoño) a su casa para hablar con su padre. Ricci intentó persuadir a Vincenzo de que permitiera a su hijo estudiar matemáticas ya que esto era lo que le interesaba. Ciertamente a Vincenzo no le gustó la idea y se resistió con fuerza pero con el tiempo cedió un poco y Galileo pudo estudiar las obras de Euclides y Arquímedes a partir de las traducciones al italiano que había hecho Tartaglia. Por supuesto todavía seguía matriculado como estudiante de medicina en Pisa, pero con el tiempo, alrededor de 1585, abandonó esta carrera y lo dejó sin completar su graduación.

Galileo comenzó a enseñar matemáticas, primero de forma privada en Florencia y después durante 1585-86 en Siena donde consiguió un nombramiento público. Durante el verano de 1586 enseñó en Vallombrosa, y en este año escribió su primer libro científico La Balancitta (La pequeña balanza) que describía el método de Arquímedes para hallar las gravedades específicas (es decir, las densidades relativas) de las sustancias usando una balanza. En el año siguiente viajó a Roma para visitar a Clavius que era allí profesor de matemáticas en el Colegio Jesuita Romano. Un tema muy popular con los matemáticos jesuitas por esa época eran los centros de gravedad y Galileo aportó algunos resultados que había descubierto sobre el tema. A pesar de causar una impresión muy favorable en Clavius, Galileo no consiguió ganar un nombramiento para enseñar matemáticas en la universidad de Bolonia.

Después de abandonar Roma, Galileo permaneció en contacto con Clavius por correspondencia y también Guidobaldo del Monte fue un asiduo interlocutor en sus cartas. Ciertamente los teoremas que Galileo había probado sobre los centros de gravedad de los sólidos, y dejado en Roma, fueron discutidos en su correspondencia. Es probable también que Galileo recibiera apuntes de los cursos que se impartían en elCollegio Romano, ya que hizo copias de ese material que aún sobreviven hoy día. La correspondencia comenzó alrededor de 1588 y continuó durante muchos años. También en 1588 Galileo recibió una prestigiosa invitación para dar una conferencia sobre las dimensiones y localización del infierno en elInferno de Dante en la Academia de Florencia.

Fantoni abandonó la cátedra de matemáticas en la Universidad de Pisa en 1589 y Galileo fue nombrado para cubrir el puesto (aunque éste era sólo un puesto nominal para cubrir las necesidades financieras de Galileo). No sólo recibió fuertes recomendaciones de Clavius, sino que también adquirió una excelente reputación por sus conferencias en la Academia de Florencia en el año anterior. El joven matemático había adquirido rápidamente la reputación que era necesaria para ganar esa posición, pero había posiciones todavía más altas a las que podía aspirar. Galileo mantuvo este puesto durante tres años en la Universidad de Pisa y durante este tiempo escribió De Motu, una serie de ensayos sobre la teoría del movimiento que nunca publicó. Es probable que nunca publicara este material por que no estaba muy satisfecho con él, y es justo ya que a pesar de contener importantes avances, también contenía algunas ideas incorrectas. Quizá la idea nueva más importante que contiene De Motu es que se pueden probar las teorías llevando a cabo experimentos. En particular la obra contiene su importante idea de que uno podría probar las teorías sobre la caída de los cuerpos usando un plano inclinado para ralentizar la velocidad de descenso.

En 1591 Vincenzo Galilei, el padre de Galileo, murió y debido a que era el hijo mayor, tuvo que proporcionar el apoyo económico para el resto de la familia y en particular tuvo que aportar los medios financieros necesarios para pagar la dote de sus dos hermanas más jóvenes. Ser profesor de matemáticas en Pisa no estaba bien pagado, por lo que Galileo buscó un puesto más lucrativo. Con importantes recomendaciones de Guidobaldo del Monte, Galileo fue nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Papua (la universidad de la República de Venecia) en 1592 con un salario tres veces mayor del que recibía en Pisa. El 7 de Diciembre de 1592 dio su conferencia inaugural y comenzó un periodo de dieciocho años en la universidad, años que posteriormente describió como los más felices de su vida. En Papua sus obligaciones eran principalmente enseñar la geometría de Euclides y la astronomía convencional (geocéntrica) a los estudiantes de medicina, que necesitarían saber algo de astronomía a fin de usar la astrología en su práctica médica. Sin embargo, Galileo discutió la visión de Aristóteles sobre la astronomía y la filosofía natural en tres conferencias públicas que dio en conexión con la aparición de una Nueva Estrella (ahora conocida como la ‘supernova de Kepler\’) en 1604. La creencia por esa época era la de Aristóteles, es decir, que todos los cambios en los cielos tenían que ocurrir en la región lunar cercana a la Tierra, siendo permanente el ejército de estrellas fijas. Galileo usó argumentos de paralaje para probar que la Nueva Estrella no podía estar cerca de la Tierra. En una carta personal escrita a Kepler en 1598, Galileo había manifestado que era un Copernicano (creía las teorías de Copérnico). Sin embargo, no aparecería ninguna afirmación pública de sus creencias hasta muchos años más tarde.

En Padua, Galileo comenzó una larga relación con Maria Gamba, que era de Venecia, pero no se casaron quizá debido a que Galileo sentía que su situación financiera no era lo suficientemente buena. En 1600 nació su primera hija Virginia, seguida por la segunda, Livia, en el año siguiente. En 1606 nació su hijo Vincenzo.

Mencionamos anteriormente un error en la teoría del movimiento de Galileo tal como la expuso en De Motualrededor de 1590. Estaba muy equivocado en su creencia de que la fuerza que actúa sobre un cuerpo era la diferencia relativa entre su gravedad específica y la de la sustancia por la que se movía. Galileo escribió a su amigo Paolo Sarpi, un genial matemático que era asesor del gobierno veneciano, en 1604 y queda claro a partir de esta carta que en esta época él se había dado cuenta de su error. De hecho volvió a trabajar sobre la teoría del movimiento en 1602 y al cabo de los dos años siguientes, mediante el estudio de los planos inclinados y del péndulo, había formulado la ley correcta de la caída de los cuerpos y calculado que un proyectil sigue una trayectoria parabólica. Sin embargo, estos famosos resultados no serían publicados hasta 35 años más tarde.

En mayo de 1609, Galileo recibió una carta de Paolo Sarpi hablándole sobre un catalejo que un holandés había expuesto en Venecia. Galileo escribio en el Mensajero Estrellado (Sidereus Nuncious) en abril de 1610:

Hace unos diez meses una información llegó a mis oídos de que un tal Fleming había construido un catalejo por medio del cual los objetos visibles, incluso los muy distantes del ojo del observador, podían verse claramente como si estuvieran cercanos. De este efecto realmente destacable se contaron varias experiencias, en las que algunas personas lo creían mientras que otras lo negaban. Unos días después la información fue confirmada por una carta que recibí de un francés de París, Jacques Badovere, que me hizo aplicarme con entusiasmo a investigar los medios por los que podría llegar a la invención de un instrumento similar. Esto hice poco después, siendo mi base la doctrina de la refracción.

A partir de estas informaciones, y usando sus propias habilidades técnicas como matemático y como artesano, Galileo comenzó a fabricar una serie de telescopios cuyo rendimiento óptico era mucho mejor que el del instrumento holandés. Su primer telescopio fue fabricado a partir de lentes disponibles y dio un aumento de unas cuatro veces. Para mejorar éste, Galileo aprendió cómo esmerilar y pulir sus propias lentes y en Agosto de 1609 tenía un instrumento con un aumento de alrededor de ocho o nueve. Galileo inmediatamente vio las aplicaciones comerciales y militares de su telescopio (que él llamó perspicillum) para los barcos en el mar. Mantuvo a Sarpi informado de sus progresos y Sarpi preparó una demostración para el Senado de Venecia. Quedaron muy impresionados y, a cambio de un gran aumento en su salario, Galileo dio los derechos exclusivos para la fabricación de telescopios al Senado Veneciano. Parece un avance particularmente importante por su parte ya que debía saber que esos derechos carecían de significado, ¡particularmente por que siempre reconoció que el telescopio no era un invento suyo!

A finales de 1609 Galileo había dirigido su telescopio al cielo nocturno y comenzó a hacer importantes descubrimientos. Swerdlow escribe (ver [16]):

En unos dos meses, diciembre y enero, hizo más descubrimientos que cambiaron el mundo de los que nadie ha hecho jamás antes o después.

Los descubrimientos astronómicos que hizo con sus telescopios fueron descritos en un breve libro llamado el Mensajero Estrellado publicado en Venecia en mayo de 1610. Esta obra causó sensación. Galileo proclamaba haber visto montañas en la Luna, haber probado que la Vía Láctea estaba compuesta de diminutas estrellas, y haber visto cuatro pequeños cuerpos orbitando Júpiter. A estos últimos, con un ojo puesto en obtener un cargo en Florencia, los llamó rápidamente \’las estrellas Médicis\’. También envió a Cósimo de Médicis, el Gran Duque de la Toscana, un excelente telescopio para él.

El Senado Veneciano, quizá comprendiendo que los derechos para fabricar telescopios que Galileo les había dado eran inútiles, congeló su salario. Sin embargo, él había logrado impresionar a Cósimo y, en junio de 1610, sólo un mes después de se publicara su famoso librito, Galileo renunció a su puesto en Padua y fue nombrado Jefe Matemático en la Universidad de Pisa (sin ninguna obligación docente) y ‘Matemático y Filósofo’ del Gran Duque de la Toscana. En 1611 visitó Roma donde fue tratado como una destacada celebridad; el Collegio Romano organizó una gran cena con discursos en honor a los importantes descubrimientos de Galileo. También fue hecho miembro de la Academia dei Lincei (de hecho el sexto miembro) y esto fue un honor que para Galileo fue especialmente importante que a partir de entonces firmó como ‘Galileo Galilei Linceo’.

Mientras estuvo en Roma, y tras su regreso a Florencia, Galileo continuó haciendo observaciones con su telescopio. Ya en el Mensajero Estrellado había dado los periodos aproximados de las cuatro lunas de Júpiter, pero los cálculos más exactos no eran precisamente fáciles ya que era difícil identificar con la observación cuál era la luna I, cuál la II, cuál la III, y cuál la IV. Hizo una larga serie de observaciones y fue capaz de dar periodos precisos en el 1612. En una etapa de los cálculos quedó muy confundido ya que los datos que había registrado parecían inconsistentes, pero había olvidado tomar en cuenta el movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

Galileo dirigió su telescopio hacia Saturno por primera vez el 25 de julio de 1610 y lo vio como tres cuerpos (su telescopio no era lo suficientemente bueno como para mostrar los anillos, sino que los mostraba como lóbulos a cada lado del planeta). Las observaciones continuadas confundían de hecho a Galileo cuando los cuerpos al otro lado de Saturno desaparecían cuando el sistema de anillos estaba en primer plano. También en 1610 descubrió que, cuando se ve por el telescopio, el planeta Venus mostraba fases como las de la Luna, y por tanto debía orbitar el Sol y no la Tierra. Esto no nos capacita para decidir entre el sistema Copernicano, en el que todo gira alrededor del Sol, y el propuesto por Tycho Brahe en el que todo menos la Tierra (y la Luna) gira alrededor del Sol, que a su vez gira alrededor de la Tierra. La mayoría de los astrónomos de la época de hecho preferían el sistema de Tycho Brahe y ciertamente distinguir entre los dos mediante la experimentación estaba más allá de los instrumentos de la época. Sin embargo, Galileo sabía que todos sus descubrimientos eran evidencias a favor del Copernicanismo, aunque no una prueba. De hecho fue su teoría de la caída de los cuerpos la más significativa a este respecto, por que los opositores a una tierra en movimiento alegaban que si la Tierra giraba y un cuerpo era arrojado desde una torre, este debería caer detrás de la torre a medida que la tierra rotase mientras caía. Al no ser esto observado en la práctica, era tomado como una fuerte evidencia de que la Tierra estaba estacionaria. Sin embargo Galileo ya sabía que un cuerpo caería de la forma observada sobre una Tierra en rotación.

Otras observaciones hechas por Galileo incluyeron la observación de las manchas solares. Informó de éstas en el Discurso sobre los cuerpos flotantes que publicó en 1612 y más a fondo en Cartas sobre las manchas solares que apareció en 1613. En los años siguientes sus dos hijas entraron en el Convento Franciscano de San Mateo a las afueras de Florencia, Virginia tomando el nombre de Hermana María Celeste y Livia como Hermana Arcángela. Debido a que habían nacido fuera del matrimonio, Galileo creyó que ellas nunca se casarían. Aunque Galileo adelantó muchas teorías revolucionarias correctas, no estuvo acertado en todos los casos. En particular cuando tres cometas aparecieron en 1618 y se vio envuelto en una controversia relativa a la naturaleza de los cometas. El argumentaba que eran cercanos a la Tierra y causados por la refracción óptica. Una consecuencia seria de este desafortunado argumento fue que los Jesuitas comenzaron a ver a Galileo como un peligroso oponente.

A pesar de su apoyo privado al Copernicanismo, Galileo intentó evitar la controversia no haciendo afirmaciones sobre el tema. Sin embargo se vio arrastrado a la discusión por mediación de Castelli que había sido nombrado para la cátedra de matemáticas en Pisa en 1613. Castelli había sido un estudiante de Galileo y era también un defensor de Copérnico. En una reunión en el palacio de los Médicis en Florencia en diciembre de 1613 con el Gran Duque Cósimo II y su madre la Gran Duquesa Cristina de Lorraine, le pidieron a Castelli que explicara las aparentes contradicciones entre la teoría copernicana y las sagradas escrituras. Castelli defendió la posición copernicana vigorosamente y escribió a Galileo después contándole el éxito que había tenido exponiendo los argumentos. Galileo, menos convencido de que Castelli hubiera ganado la discusión, le escribió la Carta a Castelli argumentando que la Biblia tenía que ser interpretada a la luz de lo que la ciencia había demostrado como verdadero. Galileo tenía varios adversarios en Florencia que se aseguraron de que una copia de la Carta a Castelli fuese enviada a la Inquisición en Roma. Sin embargo, tras examinar su contenido encontraron poco a lo que podrían objetar.

La figura más importante de la Iglesia Católica en esta época en lo referente a las interpretaciones de las Sagradas Escrituras era el Cardenal Roberto Bellarmino. Éste parece haber visto pocas razones para que la Iglesia se preocupara en lo relativo a la teoría copernicana. El punto a decidir era si Copérnico había simplemente propuesto una teoría matemática que posibilitaba simplificar el cálculo de las posiciones de los cuerpos celestes o si estaba proponiendo una realidad física. En esta época Bellarmino veía la teoría como una teoría matemática elegante que no amenazaba la creencia cristiana establecida en lo referente a la estructura del universo.

En 1616 Galileo escribió la Carta a la Gran Duquesa que atacaba vigorosamente a los seguidores de Aristóteles. En esta obra, que dirigió a la Gran Duquesa Cristina de Lorraine, defendía con fuerza una interpretación no literal de las Sagradas Escrituras cuando la interpretación literal contradijese a los hechos sobre el mundo físico probados por la ciencia matemática. En ésta, Galileo afirmaba con bastante claridad que para él la teoría copernicana no es solo una herramienta de cálculo matemático, sino una realidad física:

Mantengo que el Sol está situado en el centro de las revoluciones de los orbes celestes y no cambia de lugar, y que la tierra gira sobre sí misma y se mueve alrededor de él. Además… confirmo esta creencia no sólo refutando los argumentos de Tolomeo y Aristóteles, sino también produciendo muchos por el lado opuesto, especialmente algunos pertenecientes a los efectos físicos cuyas causas quizá no puedan ser determinadas de ninguna otra forma, y otros descubrimientos astronómicos; estos descubrimientos cuestionan claramente el sistema Tolemaico y coinciden admirablemente con esta otra postura y la confirman.

El papa Pablo V ordenó a Bellarmino que la Sagrada Congregación del Índice decidiera sobre la teoría copernicana. Los cardenales de la Inquisición se reunieron el 24 de febrero de 1616 y recabaron pruebas de los expertos en teología. Ellos condenaron las enseñanzas de Copérnico y Bellarmino comunicó su decisión a Galileo que no había estado implicado personalmente en el juicio. Se prohibió a Galileo mantener los puntos de vista copernicanos pero los acontecimientos posteriores le hicieron preocuparse poco sobre la decisión de la Inquisición. Lo más importante fue que Maffeo Barberini, que era un admirador de Galileo, fue elegido como el papa Urbano VIII. Esto sucedió justo cuando el libro de Galileo Il saggiatore (El Ensayador) estaba a punto de ser publicado por la Accademia dei Lincei en 1623 y Galileo se apresuró a dedicar su obra al nuevo papa. La obra describía el nuevo método científico de Galileo y contiene una famosa cita referente a las matemáticas:

La filosofía está escrita en este magno libro, el universo, que permanece continuamente abierto a nuestra mirada. Pero el libro no puede ser entendido a menos que uno aprenda primero a comprender el lenguaje y leer las letras en los que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas y sus letras son los triángulos, los círculos y otras figuras geométricas sin las cuales es humanamente imposible comprender una sola palabra de él; Sin ellos, uno se encuentra errante en un oscuro laberinto.

El papa Urbano VIII invitó a Galileo a audiencias papales en seis ocasiones y llevó a Galileo a creer que la Iglesia Católica no daría demasiada importancia a la teoría copernicana. Galileo, por tanto, decidió publicar sus opiniones creyendo que podría hacerlo sin serias consecuencias por parte de la Iglesia. Sin embargo en esta etapa de su vida la salud de Galileo era precaria con frecuentes ataques de grave enfermedad y por tanto, aunque comenzó a escribir su famoso Diálogo en 1624, le llevó seis años completar la obra.

Galileo intentó obtener permiso de Roma para publicar el Diálogo en 1630 pero esto no resultó fácil. Con el tiempo recibió permiso de Florencia, y no de Roma. En febrero de 1632 Galileo publicó Diálogo Acerca de los Dos Sistemas Principales del Mundo – Tolemaico y Copernicano, que toma la forma de un diálogo entre Salviati, quien argumenta a favor del sistema copernicano, y Simplicio que es un filósofo aristotélico. El clímax del libro es un alegato de Salviati sobre que la Tierra se mueve, que estaba basado en la teoría de las mareas de Galileo. Esta teoría era completamente falsa a pesar de que fue postulada después de queKepler hubiese ya ofrecido la explicación correcta. Fue una desgracia, dadas las importantes verdades que el Diálogo contenía, que el argumento que Galileo creía que sería la mejor prueba de la teoría de Copérnico, fuese incorrecto.

Poco después de la publicación del Diálogo Acerca de los Dos Sistemas Principales del Mundo – Tolemaico y Copernicano la Inquisición prohibió su venta y ordenó a Galileo comparecer en Roma ante ellos. La enfermedad le impidió viajar a Roma hasta 1633. La acusación contra Galileo en el juicio que siguió fue la de que había incumplido las condiciones fijadas por la Inquisición en 1616. Sin embargo una versión diferente de esta decisión se produjo en el juicio en lugar de la que se había dado a Galileo hasta la fecha. La verdad de la teoría copernicana no era por tanto la cuestión; fue tomado como un hecho en el juicio que esta teoría era falsa. Era lógico, por supuesto, ya que el veredicto de 1616 la había declarado totalmente falsa.

Encontrado culpable, Galileo fue condenado a prisión perpetua, pero la sentencia fue ejecutada de manera algo compasiva y significó el arresto domiciliario en lugar de la sentencia de prisión. Pudo vivir primero con el arzobispo de Siena y más tarde regresar a su casa en Arcetri, cerca de Florencia, pero tuvo que pasar el resto de su vida vigilado por oficiales de la Inquisición. En 1634 sufrió un fuerte golpe cuando su hija Virginia, la hermana María Celeste, murió. Ella había sido un gran apoyo para su padre a través de su enfermedad y Galileo quedó destrozado y no pudo trabajar durante muchos meses. Cuando consiguió volver al trabajo, comenzó a escribir los Discursos y demostraciones matemáticas relativos a las dos nuevas ciencias.

Después de que Galileo hubo completado el trabajo en los Discursos éste fue sacado de contrabando de Italia y llevado a Leyden en Holanda donde fue publicado. Fue su más rigurosa obra matemática que trataba los problemas sobre el ímpetu, los momentos y los centros de gravedad. Gran parte de esta obra continuaba las ideas no publicadas en De Motu desde alrededor de 1590 y las mejoras que había realizado entre 1602 y 1604. En los Discursos desarrolló sus ideas sobre plano inclinado escribiendo:

Supongo que la velocidad adquirida por un mismo objeto móvil sobre diferentes inclinaciones del plano será la misma siempre que las alturas de esos planos sean iguales.

Después describía un experimento usando un péndulo para verificar su propiedad de los planos inclinados y usó estas ideas para dar un teorema sobre la aceleración de los cuerpos en caída libre:

El tiempo en que una cierta distancia es atravesada por un objeto moviéndose bajo aceleración uniforme a partir del reposo es igual al tiempo en que la misma distancia sería atravesada por el mismo objeto móvil a la velocidad uniforme de la mitad de la velocidad máxima y final del anterior movimiento uniformemente acelerado.

Tras aportar más resultados de este tipo, él da su famoso resultado de que la distancia que un cuerpo se mueve a partir del reposo bajo una aceleración uniforme es proporcional al cuadrado del tiempo empleado.

Se podría esperar que la comprensión de Galileo del péndulo, que tuvo desde que era joven, le habría llevado a diseñar un reloj de péndulo. De hecho sólo parece haber pensado en esta posibilidad cerca del final de su vida y alrededor de 1640 diseñó el primer reloj de péndulo. Galileo murió a primeros de 1642 pero la importancia de su diseño del reloj fue sin duda comprendida por su hijo Vincenzo que intentó hacer un reloj con los planos de Galileo, pero fracasó.

Fue un triste final para un hombre tan grande morir condenado por herejía. Su testamento indicaba que deseaba ser enterrado al lado de su padre en la tumba familiar de la basílica de la Santa Croce pero sus parientes temían, con bastante acierto, que esto provocaría la oposición de la Iglesia. Su cuerpo fue ocultado y sólo se le colocó en una magnífica tumba en la iglesia en 1737 por las autoridades civiles contra los deseos de muchos eclesiásticos. El 31 de octubre de 1992, 350 años después de la muerte de Galileo, el papa Juan Pablo II dio un discurso en nombre de la Iglesia Católica en el que admitía los errores que se habían cometido; errores por los consejeros teológicos en el caso de Galileo. Declaró cerrado el caso de Galileo, pero no admitió que la Iglesia estuviese equivocada al condenar a Galileo por un cargo de herejía a causa de su creencia de que la Tierra gira alrededor del Sol.

Fuente de informacion: Astroseti.org

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