HIPOTESIS ACERCA DE LOS MOVIMIENTOS CELESTES:
ESBOZO PREVIO DE LA TEORIA SEGUN LA CUAL LA
TIERRA SE MUEVE EN DERREDOR DEL SOL
Nicolaus Copernicus (1473 - 1543)
Fundándose en la mera observación a simple vista, nadie hubiera podido decir que la tierra y los planetas giran en derredor del sol. Otros se habían entretenido en especulaciones acerca de que la hipótesis heliocéntrica era la explicación más sencilla y satisfactoria de los giros observados en los cuerpos celestes; Copérnico lo probó, mediante cálculos titánicos. En uno de los grandes libros científicos que se han escrito en el mundo, resumió su "astronomía nueva", que derribó el sistema astronómico de Tolomeo, admitido durante mucho tiempo, pero más complicado. intitulábase el sobredicho libro " Los giros de los orbes celestes" (De Revolutionibus Orbium Celestium). Cuentan que los primeros ejemplares le llegaron en 1543, estando en su lecho de muerte.
Por su nacimiento (en Thorn, a orillas del Vídstula) y domicilio (en Frauenburgo), Copérnico fue polaco; por su profesión, clérigo (nombrado canónigo de la catedral por su respetable tío el obispo de Ermland); por la instrucción que recibió en las célebres universidades de Bolonia, Padua y Roma, canonista y médico; por sus aficiones, y pese a lo débil de su vista, pintor de retratos, astrónomo y matemático. Muerto Cópernico, su doctrina heliocéntrica, perfeccionada por Tycho Brahe, Juan Kepler, Galileo y otros, entró en conflictos con la autoridad de la iglesia católica, minada por la reforma luterana. Con todo, el De Revolutionibus está dedicado al papa.
Kepler (1571 - 1630)Kepler fue a semejanza de Cópernico, un gran teórico y matemático, y formuló las tres celebérrimas " leyes del movimiento planetario" , a saber: 1) Los planetas describen órbitas elípticas, en uno de cuyos focos está el sol. 2) La recta que va del planeta al sol barre áreas iguales en tiempos iguales. 3) Los cuadrados de los tiempos que tardan en describir sus órbitas dos planetas son entre sí como los cubos de sus distancias medias al sol.
La vida de Kepler fue una brega incesante contra la pobreza. En ciertas ocasiones hizo horóscopos para tener con qué vivir. " Mamá astronomía - solía decir- de seguro pasaría hambre, si no ganase el pan para su hija la astrología."
Más que hombre de teorías, escudriñador de los cielos fue el danés Tycho Brahe,
Tycho Brahe ( 1546 - 1601 )
durante un tiempo patrón de Kepler, Su observatorio astronómico - Uraniborg o Castillo del Cielo - estaba provisto, con la regia opulencia, de los mejores instrumentos de su época, incluso un cuadrante de diez pies, que permitiría lecturas de fracciones de minuto. Gracias a ello pudo el extravagante Tycho hacer en veinte años " una magnífica serie de observaciones, que aventajaron mucho en exactitud y extensión a cuanto habían llevado a cabo sus predecesores" . Las observaciones de Brahe, los cálculos matemáticos de Kepler y el telescopio de Galileo consagraron definitivamente la teoría de Cópernico.
Cópernico escribió en latín su Commentariolus. La traducción al inglés por Edward Rosen se publicó por primera vez en" Tres tratados copernicanos" (Three Copernican Treatises), Columbia University Press, 1939.
Nuestros antepasados, según se advierte, suponían la existencia de gran número de esferas celestes, principalmente con el intento de explicar el movimiento aparente de los planetas en virtud del principio de regularidad. Porque tenían por cosa del todo absurda el que un cuerpo celeste, que es esfera perfecta, no tuviera siempre movimiento uniforme. Vieron cómo, uniendo y combinando de varios modos movimientos regulares, podían lograr que, al parecer, todo cuerpo se moviese hasta una posición cualquiera.
Calipo (Callipus) y Eudoxo (Eudoxus) que se propusieron resolver el problema recurriendo a las esferas concéntricas, no pudieron explicar todos los movimientos planetarios. No sólo tenían que dar razón de los giros aparentes de los planetas, sino también de que por qué dichos cuerpos a veces nos parecen remontarse por los cielos y en otras bajar; y esto no se compadece con el principio de la concentricidad. Por eso túvose por mejor echar mano de excéntricas y epiciclos, sistema que acabaron por aceptar los más de los letrados.
Sin embargo, las teorías planetarias de Tolomeo y los más de los otros astrónomos aunque concordaban con los datos numéricos, a veces parecían presentar dificultades no pequeñas. Porque tales teorías no satisfacían por completo, a menos de admitirse también ciertos ecuantes; resultaba entonces que el planeta no se movía con velocidad uniforme ni en su deferente ni en torno del centro de su epiciclo. Por ende, los sistemas de esta clase no parecían ni bastante absolutos ni bastante gratos para el entendimiento.
--Habiéndome percatado de tales defectos, a menudo pensé entre mí si no podría hallarse por ventura una combinación más razonable de círculos de la cual se infiriesen todas las anomalías aparentes y según la cual todo se moviese uniformemente en torno de su propio centro, conforme lo exige la norma del movimiento absoluto. Después de proponerme éste problema dificilísimo y casi imposible de solventar, al cabo se me ocurrió una idea de cómo podría resolverse mediante construcciones menos numerosas y mucho más sencillas que las antes usadas, con tal de que me concediesen algunos postulados (que se llaman axiomas). Síguense en este orden.
POSTULADOS
1) No existe ningún centro de gravedad de todos los círculos o esferas celestes.
2) El centro de la tierra no es el centro del universo, sino sólo de gravedad y de la esfera lunar.
3) Todas las esferas giran alrededor del sol como de su punto medio, y, por lo tanto, el sol es el centro del universo.
4) La razón entre la distancia de la tierra al sol y la altura del firmamento es a tal punto menor que la razón entre el radio de la tierra y la distancia de ésta al sol, que la distancia de la tierra al sol es imperceptible, si se la compara con la altura del firmamento.
5) Todo movimiento aparente que se percibe en los cielos proviene del movimiento de la tierra, y no de algún movimiento del firmamento, cualquiera que fuere.
6) Lo que nos parece movimiento del sol no proviene del movimiento de éste, sino del movimiento de la tierra y de nuestra esfera, junto con la cual giramos en derredor del sol, lo mismo que cualquier otro planeta.
7) El movimiento aparente directo y retrógrado de los planetas no proviene del movimiento suyo, sino del de la tierra. Por consiguiente, el movimiento de la tierra basta por sí solo para explicar las aparentes anomalías de los cielos.
Concedidos estos postulados, trataré de hacer ver brevemente cómo un procedimiento sistemático puede eliminar la uniformidad de los movimientos. Empero, he tenido por conveniente el omitir en este esquema, en gracia de la brevedad, todas las demostraciones matemáticas, las cuales reservo para mi obra más amplia. Pero al explicar los círculos, daré aquí las longitudes de los radios; y por ella presto verá el lector versado en matemáticas cuan cabalmente concuerda esta combinación de círculos con las observaciones y datos numéricos.
El orden de las esferas
Las esferas celestes están dispuestas en el orden siguiente: La suprema es la esfera inmóvil de las estrellas fijas, la cual contiene todas las cosas y les da su posición. Debajo de ellas está Saturno; en pos del cual viene Júpiter, y después Marte. Debajo de Marte, está la esfera en que giramos nosotros; luego, Venus; y por último, Mercurio. La esfera lunar gira en torno al centro de la tierra, y se mueve junto con la tierra, a modo de epiciclo. También según el mismo orden de un planeta aventaja a otro en velocidad de traslación, según que describen círculos menores o mayores, Así Saturno tarda treinta años en una revolución completa; Júpiter, doce; Marte, dos y medio; y la tierra, uno; Venus, nueve meses; y Mercurio tres.
Los movimientos aparentes del sol
Tres movimientos tiene la tierra. Lo primero, describe anualmente en un grande círculo en torno del sol, siguiendo el orden de los signos y recorriendo siempre arcos iguales en tiempos iguales; la distancia del centro del círculo al sol es igual a la vigésima quinta parte del radio del círculo [?]. Se presupone que el radio tiene una longitud imperceptible, comparada con la altura del firmamento; de ahí que con este movimiento parezca moverse el sol, como si la tierra ocupase el centro del universo. Sin embargo, la apariencia de este movimiento no tiene por causa el movimiento del sol, sino el de la tierra; de modo que, cuando, por ejemplo, la tierra está en el signo de Capricornio, el sol se ve en el de Cáncer, diariamente opuesto; y así por el estilo. Por razón de la distancia, antes mencionada, del sol al centro del círculo, este movimiento aparente del sol no es uniforme, siendo su irregularidad máxima de dos grados y un sexto.
La línea trazada desde el sol a través del centro del círculo se dirige invariablemente hacia un punto del firmamento situado a unos diez grados al oeste de la más resplandeciente de las dos estrellas brillantes de la cabeza de Los Gemelos (Gemini); por consiguiente, cuando la tierra se halla enfrente de este punto, y el centro del círculo se halla entre ellos, se ve al sol a su distancia máxima de la tierra. En este círculo gira la tierra, junto con cuanto queda encerrado dentro de la esfera lunar.
El segundo movimiento propio de la tierra es la rotación diurna en torno de los polos, siguiendo el orden de los signos, o sea, de oeste a este. A causa de esta rotación, el universo entero parece girar con velocidad enorme. De esta suerte gira la tierra, junto con las aguas que la circundan y la atmósfera que la rodea.
El tercero es el movimiento de declinación; porque el eje de la rotación diurna no es paralelo al eje del círculo máximo, sino que tiene respecto de el una inclinación que forma un ángulo que intercepta una porción de circunferencia igual a unos veintitrés grados y medio, en el tiempo nuestro. Por lo tanto, permaneciendo siempre el centro de la tierra en el plano de la eclíptica, o sea, en la circunferencia del círculo máximo, giran los polos de la tierra, describiendo ambos unos círculos pequeños en torno de centros equidistantes del eje del círculo máximo. El período de este movimiento no es de un año cabal, sino de aproximadamente igual a la revolución anual en el círculo máximo. En cambio, el eje de este círculo máximo se dirige invariablemente hacia los puntos del firmamento que se llaman polos de la eclíptica, De modo semejante, el movimiento de declinación, combinado con el movimiento anual, actuando juntos sobre los polos de la rotación diurna, harían que estos polos se mantuviesen fijos en los mismos puntos del cielo, de ser exactamente iguales los periodos de ambos movimientos.
Pero, en un largo decurso de tiempo, ha quedado de manifiesto que cambia esta inclinación que tiene la tierra con respecto al firmamento. De ahí proviene la opinión común, según la cual el firmamento posee movimientos varios, de acuerdo con una ley no bien entendida aún. En cambio, el movimiento de la tierra puede explicar todas estas mudanzas, de modo menos sorprendente...
El movimiento igual no debería medirse por los equinoccios, sino por las estrellas fijas
Puesto que los equinoccios y demás puntos cardinales del universo cambian bastante, necesariamente errará quien se empeñare en deducir de ellos la igualdad de longitud de la traslación anual. En diferentes épocas se hicieron diferentes determinaciones de esta longitud, fundadas en muchas observaciones, Hiparco (Hipparchus) la calculó en 365 1/4 días; Albategnio, caldeo, en 365 días 5 horas y 46 minutos, o sea, en 13 3/5 minutos o 13 1/3 minutos menos que Tolomeo. El sevillano (Hispalensis) aumentó el cómputo de Albategnio en un vigésimo de hora, puesto que calculó el año trópico en 365 días, 5 horas y 4 minutos.
A menos que se juzgare que tales discrepancias tuvieron su causa en errores de observación, permítaseme decir que, si uno estudiare con atención los pormenores, hallará que la discrepancia ha correspondido siempre al movimiento de los equinoccios. Porque, cuando los puntos cardinales recorrían un grado por siglo, como se comprobó que se movían en la época de Tolomeo, la longitud del año era la que afirmó ser Tolomeo. Pero, cuando, en los siglos siguientes se movían con más rapidez, al contraponerlos a movimientos menores, el año se acortó; y esta disminución corresponde al aumento de la precisión. Porque el movimiento anual se lleva acabo en menos tiempo, a causa de la repetición más rápida de los equinoccios. Por lo tanto, es más exacto el inferir de las estrellas fijas la igualdad de longitud del año. Yo me valí de la Espiga de la Virgen (Spica Virginis), y hallé que el año ha sido siempre de 365 días, 6 horas y como 10 minutos, el cual es también el computo de los antiguos egipcios. El mismo método ha de emplearse también en los movimientos de los demás planetas, como los demuestran sus ábsides, las leyes fijas de su movimiento en los ciclos y el cielo mismo, con testimonio veraz.
Del libro Autobiografía de la ciencia de Forest Ray Moulton y Justus J. Schifferes (Traducción de Francisco A. Delpiane).