Historia general de la ciencia (I)

1.     El modelo planetario de Eudoxo y su encaje en la cosmología aristotélica.

Los babilonios observaron durante siglos el firmamento, pero las explicaciones que daban a lo que veían se fundamentaban en cosmovisiones o relatos mitológicos. Fueron los griegos los primeros en buscar explicaciones científicas o racionales para formular modelos cosmológicos.

En la época de Platón ya se sabía que el cosmos y la Tierra eran esféricos. Aristóteles asumió muchos de los planteamientos de Platón, y su modelo cosmológico, que se llamó geocéntrico porque tenía a la Tierra como centro del universo, tuvo una gran influencia en los siglos posteriores (hasta el siglo XVI, en el que aparece el modelo heliocéntrico de Copérnico). Consistía fundamentalmente en que todos los cuerpos celestes (el sol, la luna, las estrellas y los planetas) giraban alrededor de la Tierra con movimientos circulares, regulares y uniformes. La Tierra estaba inmóvil y los astros, que estaban incrustados en sus esferas correspondientes, eran arrastrados por éstas en su movimiento circular. La esfera más alejada era la de las estrellas. Las esferas adoptaban una disposición natural según su densidad, con la Tierra, más pesada, en el centro. El espacio sublunar era mutable y corruptible y el supralunar inmutable y perfecto.

Un siglo más tarde, en la época de Eudoxo, los griegos se habían percatado de que los movimientos de los astros no se ajustaban exactamente al modelo de Aristóteles. Así, observaron que en los planetas se producía lo que llamaron una retrogradación que consistía en que éstos, en su movimiento de oeste a este, daban la vuelta en un momento dado para retomar después el rumbo inicial.

Eudoxo ideó un modelo capaz de explicar esta apariencia que se llamó ‘modelo de las esferas homocéntricas’. Consistía en que a cada planeta se le asignaba cuatro esferas distintas con diferente orientación de los ejes.

Este modelo salvaba el fenómeno de la retrogradación, pero no el de diferente brillo que mostraba cada planeta en su órbita ni las variaciones de velocidad.

Estas apariencias las resolvieron posteriormente Apolonio y Ptolomeo con los epiciclos y deferentes (Apolonio) y las ecuantes (Ptolomeo

2. Describa y explique el experimento del plano inclinado de Galileo.

Galileo fue uno de los protagonistas destacados de lo que se llamó la revolución copernicana, porque contribuyó con sus descubrimientos, junto con Copérnico, Brahe, Kepler y Newton, a fundamentar la ciencia moderna, rompiendo con el férreo principio de autoridad que impedía el avance de la ciencia.

Una de las innovaciones que empleó en su investigación fue el método experimental (desconocido en la antigüedad), siendo el más conocido el del plano inclinado que usó para el estudio del movimiento de los cuerpos (concepto fundamental para el avance de la tecnología y la explicación del cosmos).

Galileo se dio cuenta de que el movimiento de una bola por un plano inclinado seguía las mismas leyes que la caída de los graves, pero ralentizaba la aceleración, por lo que facilitaba su estudio. También se valió del péndulo que seguía leyes similares al plano inclinado.

Valiéndose de este experimento estudió el movimiento de la caída de los graves, que es un movimiento uniformemente acelerado. Para hacer este estudio partió de la regla de Merton y llegó a la conclusión de que la distancia (espacio) recorrida por un cuerpo en caída libre (o por un plano inclinado) es proporcional al cuadrado del tiempo que tarda en recorrerla.

                                  e = a.t.t

(Siendo e = espacio, a = aceleración, t = tiempo)

Es lo que se llama la ley de los cuadrados.

También utilizó el plano inclinado para estudiar el movimiento inercial. Una bola que baja por un plano inclinado desde un punto inicial A, llega al punto inferior del plano B con una velocidad que se mantiene constante y la permite desplazarse por el plano horizontal con movimiento rectilíneo y uniforme (sin considerar el rozamiento). Pero, como la Tierra es redonda, en realidad el movimiento sería circular. Así explica Galileo el movimiento de los planetas.

Examen de Historia general de la ciencia (I)

Uned, Gijón, 7-2-2019