domingo, 27 de abril de 2008

Galileo Galilei y la caída de los cuerpos



Siempre hemos visto a Galileo Galilei como la persona que demostró, en el siglo XVII, que el modelo geocéntrico de Ptolomeo no era verdad, sino que el correcto era el heliocéntrico de Copérnico. Siempre le hemos visto como la persona a la que casi le condenan a cadena perpetua por decir que la Tierra gira alrededor del Sol. Sin embargo, Galileo fue mucho más que eso.

Nacido en Pisa en 1564, ya desde joven se comenzó a interesar por las ciencias. Pero, durante toda su vida, en lo que más se concentró fue en la astronomía y en la física.

En el campo de la astronomía hizo grandes aportaciones, como un telescopio de 20 aumentos, con el que observó los cráteres de la luna, que la vía Láctea está formaba por estrellas, cuatro de las lunas de Júpiter… Con estos descubrimientos publicó un libro, llamado “El mensajero de los astros”, que extendió su fama por toda Italia. En 1610 observó las fases de Venus, y fue entonces cuando se dio cuenta de que el modelo geocéntrico no encajaba. ¿Cómo, sino, tenía fases Venus? ¿Cómo, sino, se causaban las mareas? Así, escribió un libro, titulado “Diálogos sobre los dos grandes sistemas del mundo”, en el que planteaba la teoría heliocéntrica como una hipótesis (para no meterse en líos con la Inquisición), y en el que daba algunas pruebas que la demostraban.

Por desgracia, el Papa se sintió ofendido al leerla (se identificó con Simplicio, uno de los personajes del libro que defendía el modelo geocéntrico). Así, le mandaron a Roma, donde le sometieron a juicio por hereje, y le condenaron a cadena perpetua. Para no tener que morir en la cárcel, dijo que se había equivocado, que ellos tenían razón. Sin embargo, cuenta la leyenda que, cuando el juicio terminó y le absolvieron, dijo, en voz baja “Eppur si muove”, pero se mueve.

En el campo de la física hizo tantos e igual de importantes descubrimientos. Estudió el movimiento del péndulo, investigó la resistencia de los materiales y, lo más importante, demostró que varias leyes que había enunciado Aristóteles sobre la caída de los cuerpos. Tras mucho tiempo tomando medidas de bolas cayendo por planos inclinados, se dio cuenta de que caían casi a la vez, así que determinó que la velocidad de caída de los cuerpos no dependía de la masa de los cuerpos, como había enunciado Aristóteles, sino que era independiente de esta (lo único que le faltó decir fue por qué no llegaban justo a la vez, pero bueno, fue un gran avance).

Hizo muchos otros descubrimientos, y inventó una gran cantidad de cosas durante toda su vida (unas más útiles que otras…). Murió en 1642 en Arcetri, tras un largo tiempo enfermo, y ciego de los dos ojos.


-Contexto histórico

Durante la época en que vivió Galileo, y especialmente durante el siglo XVII, Italia entró en una gran crisis, tanto económica como social. Además, se la discutían varios países, como Francia o Austria, que intentaban lograr el control y la hegemonía de Europa. Sin embargo, siguió siendo el centro cultural y artístico del viejo continente, siendo visitado por todo tipo de gente: artistas, científicos, hombres de letras…

A parte del gran estancamiento económico, gran parte de Italia estaba controlada por el Imperio Hispánico, que ejercía mucha presión e imponía un régimen completamente autoritario. Además, y como el Imperio pasaba también por problemas económicos, se subieron mucho los impuestos y se encareció todo, dando lugar a muchas revueltas populares, que se fueron extendiendo del campo a la ciudad. Fueron siendo cada vez más frecuentes, ya que la población no tenía casi ni alimentos para subsistir y,aunque no tenían ninguna finalidad política, fueron cada vez más organizadas, hasta que a mediados de siglo se terminaron durante algún tiempo, a causa de los asesinatos de los grandes líderes.

En los Estados Pontificios, el Papa seguía reinando, y seguía también siendo la cabeza de la Iglesia Católica. Sin embargo, perdió mucho poder, y en el contexto internacional ya no se le necesitaba; así como, antes, cualquier decisión solía pasar por sus manos, ahora los países se hicieron más independientes de él. A pesar de que intentaba intervenir en los numerosos conflictos, con ayuda de su poder espiritual, había perdido mucha importancia, y tuvo que hacer alianzas con otros soberanos. Además, su influencia dentro de su territorio también era pequeña, porque los Estados Pontificios estaban divididos en territorios que controlaban los nobles, los cuales tenían total autonomía, y no estaban dispuestos a dejar que el Papa interviniese.



-La caída de los cuerpos


Ya desde joven, Galileo se dio cuenta de que la ley que había enunciado Aristóteles sobre la caída de los cuerpos, aquello de que la masa es proporcional a la velocidad, no parecía encajar muy bien. De esta manera, y para investigar y comprender las caídas de los cuerpos, Galileo mandó construir un raíl de madera de siete metros, muy bien pulido para que hubiera poco rozamiento, y por el cual poder tirar bolas y estudiar su movimiento.

Galileo, sin saberlo, inventó el método científico, ya que a la hora de investigar, primero observaba, luego formulaba hipótesis, experimentaba y, en último lugar, llegaba a conclusiones y enunciaba leyes. Y como no, aplicó este método al estudio de la caída de los cuerpos.

Según él decía, si se dejaban caer dos bolas desde la misma altura, las dos caerían al mismo tiempo, ya que la masa es independiente de la velocidad. Así, usando el raíl de madera, tiró muchas veces bolas de distinto tamaño, y midió el espacio que recorrían con puntos (que equivalían a unos 0,094 cm). En esta época el tiempo era algo más difícil de medir. Galileo tenía tres métodos para medirlo:
- Con un péndulo (que no era una manera muy práctica).
- Tocando el laúd. Al igual que su padre, Galileo tocaba muy bien este instrumento, así que en varias ocasiones lo que hacía era dejar caer la bola y comenzar a tocar. Una vez la bola llegaba al final, dejaba de tocar y contaba las notas hasta el punto en el que había parado. Aunque parezca increíble, con esta técnica conseguía medidas bastante precisas.

- La más complicada y precisa era con un reloj de agua. Consistía en dos recipientes, uno lleno de agua y otro vacío. El agua iba pasando de uno a otro por un tubo que tenía un grifo, y cuyo flujo era de casi un litro y medio por segundo (siendo tanta agua por segundo, las medidas eran muy precisas). Abría el grifo cuando dejaba caer la bola, y lo cerraba cuando ésta llegaba al final del recorrido. Tras esto, medía la cantidad de agua que había pasado en “granos”, y al tiempo que tardaba en pasar un grano de un recipiente a otro lo llamaba “tempo”. Los tempos equivalían a 1/92 segundos, es decir, que Galileo era capaz de tomar medidas de tiempo con una precisión de casi una centésima de segundo.

Tras mucho tiempo tomando datos, Galileo se dio cuenta de que había tres tipos de movimientos: el movimiento rectilíneo uniforme, que sólo se da en condiciones ideales, en el vacío, y que fue en el que se centró Aristóteles; el movimiento periódico, como sería, por ejemplo, el circular; y, por último, el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que el espacio recorrido es proporcional al tiempo al cuadrado.

Concluyó que la masa es independiente de la velocidad, que es cierto. Su único pequeño error fue que dijo también que dos objetos de distinta masa y tamaño caerían a la vez, ya que no tuvo en cuenta el rozamiento del aire.


-Opinión personal


Este capítulo me ha parecido, por lo general, bastante entretenido, ya que, aunque era muy largo, (y había algunas partes que se hacían eternas) estaba escrito de una manera muy amena, con un vocabulario bastante familiar. El autor trata de transmitirnos lo que pensaban los personajes, intenta que nos sintamos un poco identificados, con frases como “A ver qué hace don Vicenzo con semejante zascandil. Por lo menos echarle una bronca en condiciones…”, y son este tipo de detalles los que, en mi opinión, hacen la lectura mucho más amena y divertida.

Además, el autor nos ha dado muchísimos datos sobre la biografía de Galileo. Nos ha contado muchos detalles de su vida, de su forma de ser, de sus experimentos, invenciones y descubrimientos… Nunca me hubiera imaginado que la vida de Galileo fue así, ni que tenía esa personalidad, irónica y desenvuelta… Este tipo de cosas me han resultado muy curiosas, y le han dado un toque de gracia al capítulo.

6 comentarios:

ANGEL dijo...

Sobresaliente trabajo. Muy bien documentada la anécdota del dedo de Galileo.

Espacio En Blanco - El Blog dijo...

Saludos, un comentario; cito: "Su único pequeño error fue que dijo también que dos objetos de distinta masa y tamaño caerían a la vez, ya que no tuvo en cuenta el rozamiento del aire."

Hasta donde sé, Galileo si tomo en cuenta el rozamiento del aire; pues a como le fue posible, realizo practicas que simularan un vacio buscando omitir la resistencia del aire contra los cuerpos.

Acabo de encontrar este blog en google, me gustaría invitarte al mio:

www.EspacioEnBlanco-Elblog.blogspot.com

MICPRA dijo...

Gracias, me sirvió para una explicación sobre la hipótesis de Galileo y la caída de los cuerpos

Darkglobe21 dijo...

Gracias me sirvió para entender mejor a Galileo y sobre todo no sabía lo de la medición a base de la música y el agua es impresionante me gustaría poder aplicarla en la escuela apuesto a que muchos no saben como se hace y me gustaría que más gente supiera como.

P.D. En mi libro dice que el libro que escribió en italiano y no en latín se llama "diálogo entre los dos máximos sistemas" no se sí varía o no importé mucho el título, solo pregunto porque quiero saber si mi libro es el erróneo, es mi duda, espero no le ofenda no quiero decir que usted es el que erró en su descripción.

Darkglobe21 dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Camila dijo...

Me interesa conocer distintos temas de física y por eso trato de averiguar acerca de distintas cuestiones. En general cuando no entiendo un tema recurro al libro o a educatina y de esta manera aprendo los temas y hago las pruebas