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1/1398 El Hombre y la Máquina No. 22 • Enero - Junio de 2004

El paso del geocentrism o al

heliocentrism o

Resumen

En la presente exposición se quiere trazar de manera muy gruesa las grandes directri-ces que llevan de la concepción geocéntrica

del universo a la heliocéntrica sacrificando he-chos históricos —sin duda importantes— parauna mejor comprensión de la tesis principalque se defiende. Por ello me detengo básica-mente en mostrar la transformación y el de-bilitamiento de los principios básicos sobrelos cuales se montó el geocentrismo, de modoque al mismo tiempo esto me permite desta-car el proceso de consolidación de los presu-puestos sobre los que va a descansar el helio-centrismo. Por tanto, de este complejo proce-

so, se analiza principalmente los aspectos as-tronómicos sin profundizar en los físicos, ma-temáticos y socioculturales correspondientes.

Abstract

In this paper I show an analysis of theprincipal guidelines that lead to geocentricastronomy to heliocentric astronomy. I makethis sacrificing important historical fact for abest understanding the main thesis that I pre-sent. In this way I show the development of

the basic principles that support geocentricastronomy, both its transformation and itsbreakdown. This same analysis allows meshow the consolidation of the main assumptio-ns that supports heliocentric astronomy. The-refore, of this complex process, I show thematters belong to astronomy alone, withoutstudy in depth the physical, mathematical,social and cultural aspects.

* Versiones anteriores de éste escrito las he presentado en Jairo Roldán, Yoav Ben-Dov y Germán Guerrero, LA COMPLEMENTARIEDAD : UNA FILOSOFÍA PARA EL SIGLO XXI, Programa Editorial Universidad del Valle,

2004.** Ph.D Departamento de Filosofía

Universidad del Valle

GERMÁN GUERRERO PINO**

*


2/1399El Hombre y la Máquina No. 22 • Enero - Junio de 2004

1. Introducción

La aparición de la ciencia mo-derna es uno de aquellos fenóme-nos que ha interesado tanto a cien-tíficos como a historiadores de laciencia, filósofos de la ciencia y

actualmente a los sociólogos de laciencia. El número de estudios entorno a la transición del pensamien-to aristotélico al pensamiento mo-derno cada vez se acrecienta más,existiendo tantos enfoques del temacomo intereses profesionales se sus-citan en torno suyo. Esto no quieredecir que no se hayan logrado acuer-dos significativos en la caracteriza-ción de la ciencia moderna, en con-traposición con las formas como elmundo griego pensó la ciencia y ladesarrolló. El proceso de consoli-dación de la ciencia moderna —como, en particular, el de cual-quier teoría— se torna suprema-mente rico puesto que en él no sólointervienen elementos internos de ladisciplina —que en el caso de laciencia moderna serían la matemá-tica, la física y la astronomía, queya de por sí lo hacen complejo—

sino que también se encuentra em-parentado con elementos externos:filosóficos, religiosos, sociológicosy culturales.

De tal manera que abordar eltema de la aparición de la cienciamoderna requeriría de un mayor espacio del que estamos dispuestosa destinarle en el presente escrito.Aquí nos concentramos sólo en unaspecto de este fenómeno: el paso

de la teoría geocéntrica a la teoríaheliocéntrica. Se quiere trazar demanera muy gruesa las grandes di-rectrices que llevan del pensamien-to geocéntrico al heliocéntrico sa-crificando hechos históricos, sinduda importantes, para una mejor comprensión de la tesis principalque se defiende. Por ello nos dete-nemos básicamente en mostrar eldebilitamiento y transformación de

los principios básicos sobre los cua-les se montó el geocentrismo, de

modo que al mismo tiempo esto nospermite destacar el proceso de con-solidación de los presupuestos so-bre los que va a descansar el helio-centrismo. Por tanto, se analizará,sin dejar de lado cierto instrumen-tal técnico, los cambios que se die-

ron al pasar de una concepcióngeocéntrica del mundo a una con-cepción heliocéntrica, atendiendoprincipalmente a aspectos astronó-micos sin profundizar en los físicos,matemáticos y socioculturales co-rrespondientes. A su vez, como sedijo, el mismo análisis y recorridopermitirá mostrar de alguna formala modificación en la manera de tra-tar el estudio de la naturaleza: en

general, se destacará cómo la físicaaristotélica dominada por la obser-vación directa, por la negación dela importancia de las matemáticasen la investigación física y por unareflexión cualitativa y especulativaes sustituida gradualmente por unpensamiento que pretende, prime-ro, encontrar leyes matemáticas quegobiernen los cielos —pues la na-turaleza es matemática— y, segun-

do, trascender la observación inme-diata a través de instrumentos.

Debemos comenzar aclarandoque lo que vamos a llamar geocen-trismo no se circunscribe propia-mente a la teoría astronómica desa-rrollada por Ptolomeo (s. II d.c.) enel Almagesto. Este término englo-ba la astronomía aristotélica, la pto-lemaica y la interpretación que laescolástica hizo de los textos de la

antigüedad fusionando en formaejemplar la cosmología y física aris-totélica con la explicación celeste oastronómica que alcanzó su máxi-mo grado de precisión con Ptolo-meo. Por su parte, para efectos dela reflexión general presente pode-mos considerar que el pensamientocosmológico y físico griego se en-cuentra sistematizado en algunos delos escritos de Aristóteles (384-322

a.C.) y que además éste tiene pecu-liaridades que lo distinguen del pen-

El paso del geocentrismo al heliocentrismoGermán Guerrero Pino



samiento astronómico alejandrinoconsumado en la obra de Ptolomeo(estas diferencias se mostrarán enlo que viene a continuación).

Considero que básicamente sondos los principios que sustentan la

teoría geocéntrica; en pocas palabras,estos son: el principio de circulari-dad y uniformidad, y el principio dediferencia entre mundo terrestre yceleste. La tesis es, entonces, queromper con estos dos principios con-lleva la caída del geocentrismo y lainstauración del heliocentrismo endonde el mundo se hace infinito, nohay una distinción entre mundo te-rrestre y celeste, y no se privilegia el

movimiento circular uniforme.2. Teoría geocéntrica

La forma del mundo para elgriego no se aleja mucho del senti-do común o de la impresión que selleva una persona al observar la no-che estrellada por un tiempo prolon-gado. El firmamento se nos presen-ta como una gran bóveda o semies-fera en la que se encuentran encla-

vadas las estrellas y los planetas. Altranscurrir los minutos detectamosque el conjunto de estrellas se mue-ven al unísono manteniendo la con-figuración existente entre ellas des-cribiendo semicircunferencias quetienen como centro nuestro punto deobservación, la Tierra. Esta cortaobservación nos permite compren-der por qué las civilizaciones babi-lónica y egipcia, desde aproxima-

damente el siglo VIII antes de nues-tra era, para orientarse en este mar de estrellas convinieron en agrupar-las en constelaciones y darles nom-bres de acuerdo con formas muyfamiliares. Es así que los babiloniosy egipcios hicieron un mapa de loscielos definiendo las constelacionesy dando su ubicación relativa.

Si continuamos nuestras obser-vaciones nocturnas durante varios

días llega un momento en que nues-tra mirada se hace más aguda y po-

dremos detectar que no todo en elcielo se mueve de la misma forma.Hay puntos luminosos que a sim-ple vista no se distinguen de las es-trellas y que si bien se mueven nolo hacen con todo el conjunto deestrellas. Es precisamente esta di-

ferencia de movimientos la que per-mite distinguir entre planetas y es-trellas. En ocasiones estos puntosluminosos especiales se retrasan yadelantan en relación con la cons-telación en donde se encuentran,describiendo una especie de buclepara continuar su travesía a lo largode un grupo de constelaciones es-peciales, las constelaciones del zo-diaco. A este número reducido de

puntos luminosos, que no pasan decinco observables a simple vista, seles dio el nombre de planetas (Mer-curio, Venus, Marte, Júpiter, Satur-no); queriendo decir con ello queson cuerpos vagabundos o errantesrespecto al movimiento ordenado delas estrellas, de las estrellas fijascomo se les decía. Las estrellas sedice que son fijas precisamente por-que no hay movimiento relativo

entre ellas, sino que todas en conjunto se mueven (Figura 1).

Por otra parte, aunque los pla-netas no tienen el movimiento re-gular observado en las estrellas, es-tos poseen cierta regularidad en sumovimiento a través de las conste-laciones del zodiaco, tardando untiempo determinado, fijo, para ubi-carse de nuevo en la constelaciónde partida. Este tiempo es el que se

conoce como año del planeta res-pectivo. De tal forma que de todaslas observaciones precedentes no esdifícil concluir que los cielos tienenla forma de una gran esfera que girauniformemente y que el grupo deestrellas que desaparecen en el ho-rizonte durante la noche completanel círculo de su recorrido viajandocon un movimiento igualmente uni-forme sobre la otra cara que no ob-

servamos de la Tierra y que a lanoche siguiente podremos encontrar




PRINCIPIOS DEL GEOCENTRISMO

CIRCULARIDAD Y UNIFORMIDAD

El movimiento de los cuerpos celestes es cir-cular y uniforme; o una composición de ellos.

1. Observación directa.

2. Cosmología de la creación.

3. Matemática.

DISTINCIÓN TIERRA-CIELOLa naturaleza del mundo celeste es diferentea la del mundo terrestre.

1. Observación directa.

2. Religiosa.

Esfera celeste

1

2

63 7 5

4 8

9Planeta

Observador 11:00 p.m.

Esfera celeste

Planeta

Sol

LunaRegiónceleste

Tierra

Regiónterrestre

Figura 1

a este mismo grupo de estrellas en

el firmamento1 (ver parte izquierdade la figura anterior).

La justificación anterior delprincipio de circularidad y unifor-midad que dominó a la astronomíageocéntrica recurre a la observacióndirecta, pero se encuentran otras justificaciones que no pueden con-siderarse de menor importancia yque son de interés; una de ellas in-volucra aspectos cosmológicos so-

bre la creación del mundo mezcla-dos con elementos estéticos o ma-temáticos. Tenemos, por ejemplo,una bella descripción de la defensade la circularidad y uniformidad enel Timeo de Platón, en donde seplantea que el mundo debió ser crea-do por dios sin ojos, sin miembros,sin oídos porque se autocontiene y

es todo. El mundo no requiere de

estos órganos porque más allá de élno hay nada. Esta forma de conce-bir el mundo a la manera de un or-ganismo era bastante característicade la física y la cosmología griega.Con las propias palabras de Platón:

“Diole (su constructor), por otraparte, una figura adaptada y congé-nere con él. Mas a viviente que hu-biera de incluir en sí mismo todoslos vivientes, la figura adaptada se-

ría la que comprendiera en sí todascuantas figuras hay. Por lo cual lotorneó esferoide y circular —distan-te igualmente y por todas partes demedio a extremos— que es, de to-das las figuras, la más perfecta ysemejante a sí misma, creyendo ser miles de miles de veces menor losemejante que lo desemejante. Ali-

1. Lo anterior, en palabras más técnicas, constituye la teoría de las dos esferas. La esencia de esta teoría Kuhn la describe así: «a partir del siglo IV antes de nuestra era, para la mayor parte de los filósofos y

astrónomos griegos la Tierra era una esfera inmóvil muy pequeña que estaba suspendida en el centro geométrico de una esfera en rotación, mucho mayor, que llevaba consigo a las estrellas. El Sol sedesplazaba por el espacio comprendido entre la Tierra y la esfera de las estrellas. Más allá de la esfera exterior no había nada, ni espacio ni materia. Esta no fue la única teoría sobre el un iverso mantenidadurante la antigüedad clásica, pero sí fue la que contó con mayor número de defensores» ( La Revolución Copernicana, Barcelona, Ariel, 1978, p. 55).




só en círculo y exactísimamentetodo lo externo de ella, por muchasrazones... Por no hacerle falta algu-na manos con que agarrar o defen-derse de algo, creyó El ser en vanoañadírselas; lo mismo, pies o cual-quier clase de aparatos para apoyar-

se. Le asignó por movimiento elapropiado a su cuerpo,... por estomismo haciéndolo rodar en el mis-mo lugar y en sí mismo hizo quequedara revolviéndose con movi-miento circular.”2

Además, se pregunta Platón,¿cuál es la figura que es capaz decontener más en sí misma y quepuede mantener de manera indefi-

nida el movimiento que se le pro-porcione? No cabe duda que es laesfera. La circunferencia, cuyas pro-piedades son extendibles a la esfe-ra, además de ser la figura cuyospuntos son equidistantes de un mis-mo punto tiene la siguiente propie-dad matemática que para la épocade Platón era bien conocida y de-mostrada: dado un perímetro deter-minado se pueden construir diver-sas figuras —triángulos y en gene-ral polígonos, como también unacircunferencia— con áreas muyvariables, pero entre todas estas fi-guras la que tiene máxima área esla circunferencia. Esta propiedadmatemática está acompañada de lapropiedad física de la inercia de laesfera3 que mantiene por mayor tiempo su movimiento sobre unasuperficie pulida en comparacióncon cuerpos de otras formas; ade-

más, este movimiento de rotaciónde la esfera sobre su propio eje tie-ne la peculiaridad de asemejarse alreposo ya que la esfera girando so-bre sí misma no se traslada de unpunto a otro. En otras palabras, elcreador del mundo recurriendo a superfección le dio a éste la forma deesfera que es la más perfecta de to-

das y le proporcionó un movimien-to que se conserva por siempre.

Ahora bien, en cuanto al segun-do principio que sustenta la astro-nomía geocéntrica, se tiene que losgriegos expusieron un buen núme-

ro de razones para mostrar la natu-raleza diversa de los cielos y la re-gión terrestre (ver parte derecha dela figura anterior). Esta línea depensamiento está claramente ex-puesta por Aristóteles y entre lasrazones que alega unas tocan conla observación directa, mientrasque otras caen en el campo teoló-gico. En primer lugar, mientras laregión terrestre es el mundo de lo

corruptible y cambiante, el cielo esel mundo de lo inmutable, de losiempre constante. Pruebas delcambio e inestabilidad del mundoterrestre se encuentran en el naci-miento, crecimiento y muerte delos hombres, los animales y lasplantas, como también en los cam-bios climáticos y atmosféricos.Este tipo de convulsiones, o algosemejante o alejado de ellas, no sepresenta en los cielos; en ellos elnúmero de elementos permaneceigual e inmodificable y siempre enlas mismas circunstancias. En se-gundo lugar, este modo de apreciar el mundo es coherente con la creen-cia en que la presencia del hombreno es digna de ser igualada con lade los demás seres que pueblan elmundo. El lugar asignado al hom-bre por los dioses debe estar deacuerdo con su jerarquía y en tal

posición que esté protegido por ellos; como el mundo es esféricotal lugar ha de ser el centro de laesfera, la Tierra, y los dioses ocu-parán aquellos lugares que se co-rresponden con su naturaleza divi-na, los lugares inmutables y per-fectos, la región celeste. A este res-pecto Aristóteles manifiesta:

2. Platón, Timeo, 33b a 34a. Trad. Juan David García Bacca.

3. Claro está que los antiguos no expresaban esta propiedad de la esfera en términos de la inercia, tal como ésta se entenderá a partir de la mecánica de Newton y que es el sentido con el que se emplea aquí.


Los principios que sustentan

la teoría geocéntrica; en

pocas palabras, estos son: el

principio de circularidad y

uniformidad, y el principio de

diferencia entre mundoterrestre y celeste.



Nuestra teoría parece confirmar la experiencia común y ser confir-mada por ella. Pues todos los hom-bres tienen alguna concepción de lanaturaleza de los dioses, y todos losque creen en la existencia de los dio-ses, bárbaros o griegos, coinciden en

que el lugar más elevado correspon-de a la deidad, presumiblemente por-que suponen que las cosas inmorta-les se pertenecen unas a otras.”4

El mundo o región terrestre, queAristóteles llama región sublunar, seextiende hasta los límites de la ór-bita lunar y de allí en adelante has-ta las estrellas fijas se halla el mun-do celeste o región supralunar. La

teoría aristotélica de los elementosse construye a partir de este princi-pio, siendo el fuego, el aire, el aguay la tierra elementos de la región su-blunar y el éter o quintaesencia —un elemento sutil, incorruptibley, en definitiva, divino— componelos cuerpos celestes como las estre-llas y planetas. Los cuerpos celes-tes, de acuerdo con Aristóteles, es-tán enclavados en esferas cristali-nas que son su soporte físico parapermanecer en sus órbitas y no caer a la Tierra. Por su parte, las esferascristalinas gozan de una transparen-cia absoluta ya que están compues-tas de éter. Así pues, bajo este es-quema de pensamiento es interesan-te ver que los cometas no provie-nen del mundo incorruptible sinoque se originan en el límite de laregión supralunar y sublunar, ya queel carácter de cambio que tiene la

presencia de un cometa es incom-patible con el hecho de que los cie-los sean inmaculados.

Los progresos en la astronomíaalejandrina se gestaron por una for-ma de pensar que hizo caso omisode las especulaciones cosmológicasgriegas y asumió como preocupaciónde primer orden dar una descripción

matemática del movimiento de losastros de manera hipotética. Esta in-quietud parece que ya había sido for-mulada anteriormente por Platónquien supuestamente fue el primeroen plantear la cuestión, tal como lomenciona Simplicio en su Comen-

tario a los cuatro libros «Sobre el cie-lo» de Aristóteles:

Platón parte de la suposición deque los cuerpos celestes están dota-dos de un movimiento circular, uni-forme y siempre regular, y planteaentonces a los matemáticos el si-guiente problema: ¿qué movimien-tos circulares, uniformes y perfec-tamente regulares habría que adop-

tar como hipótesis para poder sal-var los fenómenos planetarios? [II,12; p. 488]”5

La respuesta al interrogante pla-tónico es dada en forma acabada en

la primera mitad del siglo II de nues-tra era por Ptolomeo, el astrónomomás distinguido de la segunda es-cuela alejandrina. Ptolomeo en el Almagesto recurre a construccionesgeométricas que superponen círcu-los sobre círculos, en la medida en

que sean necesarios. Construccio-nes tales como epiciclos, excéntri-cas y ecuantes funcionan como va-riantes del principio de circularidady uniformidad. En este sentido, elinterés de los alejandrinos no eraexplicar cómo están constituidos loscielos, y por ello no recurren por ejemplo a las esferas celestes, sinoproponer los movimientos circula-res que es necesario considerar ma-

temáticamente para describir losmovimientos de los planetas, sinque esto quiera decir que tales mo-vimientos son a los que realmenteestán sometidos (Figura 2).

Epiciclo

Deferente

Movimientoretrógrado delos planetas

Tierra

1

2

3

67

45

4. Toulmin, S. y Goodfiell, J. La Trama de los Cielos, trad. Néstor Míguez, Buenos Aires, Eudeba, 1963, p. 121.

5. Citado en Elena, A. Las quimeras de los cielos, Madrid, Siglo XXI, 1985, p. 14.

Figura 2




Esta forma de asumir la tarea dela astronomía se suele calificar de ins-trumentalista. Uno de los promoto-res de esta interpretación fue PierreDuhem en su famoso ensayo Sózeintà phainómena. Essai sur la notionde théorie physique de Platon à Ga-lilée (1908); pero como bien planteaA. Elena este enfoque de la astrono-mía alejandrina corresponde, desdeun punto de vista epistemológico, másbien a una suerte de escepticismo jus-tificado que a un instrumentalismoconsecuente, puesto que «en ningúncaso se entendió el programa salvar los fenómenos como una invitación abuscar una fórmula arbitraria para pre-decir los fenómenos celestes, inde-

pendientemente de toda posible res-tricción física».6

Es así que la teoría geocéntricade Ptolomeo explica, por ejemplo, elmovimiento retrógrado de los plane-tas (ver la figura anterior), uno de losfenómenos astronómicos más impor-tantes a explicar, junto con la varia-ción del brillo de los astros, recurrien-do a una circunferencia llamada de-

ferente que tiene como centro la Tie-rra y a un epiciclo que es otra circun-ferencia de radio menor cuyo centrose ubica sobre el deferente. Los pe-ríodos de rotación del deferente y delepiciclo se ajustan de acuerdo con elmovimiento del planeta que se quie-re explicar, de tal manera que produ-cen los bucles correspondientes almovimiento retrógrado. La técnica deepiciclos y deferentes no sólo da cuen-

ta del movimiento retrógrado de losplanetas sino que también del aumen-to del brillo del planeta en el momen-to de la retrogradación, causado pre-cisamente por el acercamiento del pla-neta a la Tierra.

3. Heliocentrismo antiguo

Antes de ver el paso de una con-cepción geocéntrica del mundo a

una heliocéntrica vale la pena pre-guntarnos qué aspectos impidieronla aceptación de una estructura he-liocéntrica del universo en la épocaantigua. El pensamiento antiguo nofue ajeno a la posibilidad de pensar un mundo sin centro en la Tierra e

infinito; todo este tipo de conside-raciones eran posibles dentro de unpensamiento altamente especulati-vo como el griego.

La escuela pitagórica, dentro delsiglo V antes de nuestra era, fue laprimera en proponer un universo nocentrado en la Tierra. Su ideal deque todas las cosas están goberna-das por los números y la armonía

los llevó a postular como centro delmundo a una gran bola de fuego, elAltar de Zeus, que irradia luz entodos los sentidos y en donde resi-de el principio de la actividad cós-mica. Adicionalmente propusieronla presencia de «la anti-tierra» enuna posición opuesta a la Tierra, conel propósito de ajustar a 10 los cuer-pos celestes divinos, puesto quepara los pitagóricos el 10 (la tetrac-tys) es el número perfecto. De talmanera que la estructura del mun-do sería como sigue: limitado exte-riormente por el Olimpo, el lugar delos dioses; los 10 cuerpos divinosse mueven dando vueltas entre elfuego central y la esfera del Olim-po; el primero de estos cuerpos, elmás externo, corresponde a la esfe-ra de las estrellas fijas, a la que lesiguen los cinco planetas, luego vie-ne la Luna, después la Tierra y, por

último, cerca al fuego central «laanti-tierra». Durante este mismo si-glo la concepción atomista de Leu-cipo y Demócrito, que defendía laidea de un universo compuesto deátomos en movimiento y separadospor regiones vacías, implicaba quela Tierra era uno más entre los cuer-pos celestes, que no estaba en repo-so y no era el centro del universo.

6. Elena, A., Ibíd., p. 5. Uno de los propósitos de este libro de A. Elena es precisamente rechazar la tesis de Duhem respecto a la interpretación del «problema de Platón», de modo que su libro está lleno deargumentos que abonan su tesis (ver especialmente pp. 21-39; 145-148). Que la teoría astronómica de Ptolomeo se construye sobre premisas físicas está muy bien destacado por Galileo en su Consideracionessobre la opinión copernicana (1615) (en Copérnico, N., Digges, T. y Galilei, G., Opúsculos sobre el movimiento de la Tierra, Trad., intr. y notas de Alberto Elena, Madrid, Alianza, pp. 80-81).




HELIOCENTRISMO ANTIGUO

PITÁGORAS 1. El número 10 es perfecto2. Fuego central

3. Anti-tierra

HERÁCLIDES Copérnico lo cita como prede-cesor de sus ideas

ARISTARCO1. Mediante mediciones as-

tronómicas encontró las

distancais relativas:Tierra-Luna; Tierra-Sol;Luna-Sol y sus tamañosrelativos.

2. Lo más pequeño debegirar en torno a lo másgrande.

¿POR QUÉ NO PROSPERÓ EL HELIOCENTRISMO?

Los cuerpos sobre una tierra en movi-miento saldrían expelidos de ella.

Observación directa: se «ve» que el sol ylas estrellas son los que se mueven.

¿Qué pasaría con el vuelo de los pájaros,el movimiento de las nubes y los cuerposlanzados hacia arriba?

¿Qué sería de la posición privilegiada delhombre si la Tierra no fuera el centro delmundo?

ORBITATIERRA

SOL

E1

E2A

B

PARALAJE El brillo y tamaño de E

1 y E

2 vistas des-

de A deberían ser mayores que vistasdesde B. Pero esto no se observa.

Heráclides de Ponto en el sigloIV antes de nuestra era hace ver queel movimiento de los cielos puedeser originado no por el movimientode la esfera de las estrellas sino por un movimiento de rotación de laTierra; además aseguró que tantoVenus como Mercurio no giran entorno a la Tierra sino en torno al Sol.Dentro de la escuela alejandrina yacorde con su propuesta de hacer una descripción matemática de loscielos, Aristarco de Samos a media-dos del siglo III antes de nuestra erapropuso un mundo centrado en elSol, conclusión que obtuvo no a lamanera especulativa de los pitagó-ricos sino llevado por el cálculo delas distancias relativas entre Sol-

Tierra y Luna-Tierra, al igual quedel cálculo de los tamaños relativos

del Sol y la Luna respecto al de laTierra, encontrando que el Sol esmucho mayor que la Tierra. Si tan-to el Sol como la esfera de las es-trellas fijas son más grandes que laTierra, se planteaba Aristarco, no esposible que lo mayor gire en tornoa lo más pequeño sino que debe dar-

se lo contrario. De lo anterior surgeentonces la pregunta: ¿por qué nose arraigó el heliocentrismo en laantigüedad?

El argumento de Aristarco esbastante atractivo y en parte sopor-tado en mediciones astronómicas,pero puede decirse que las razonesen contra del heliocentrismo fueronmás convincentes para la época. Nosólo se daba que el pensamiento

antiguo no estaba preparado paraaceptar una idea de este tipo sino

Figura 3




que también los partidarios de lateoría geocéntrica presentaban argu-mentos poderosos como los que si-guen.

Primero, en una Tierra en mo-vimiento los cuerpos sobre su su-

perficie no presentarían la quietudque manifiestan sino que saldríanexpelidos por los aires; además, lasnubes y pájaros en su vuelo se ve-rían retrasados o adelantados desdela Tierra ya que no comparten elmovimiento de ésta; y, por último,al lanzar un cuerpo verticalmenteera de esperar que éste no retornarade nuevo al lugar desde donde selanzó.

En segundo lugar, aparte de lasanteriores objeciones físicas, diná-micas, se encuentra una objeciónastronómica como la del paralaje(ver parte inferior de la figura ante-rior): ¿cómo es que desde la Tierragirando en torno al Sol no se obser-va ningún cambio tanto en el brilloy tamaño de las estrellas como enlas figuras de las constelaciones?,pues es claro que en cierto tiempo

la Tierra estaría más cerca a un gru-po de estrellas y tiempo después, por ejemplo al cabo de seis meses, es-taría en una posición más distante.De hecho este efecto de paralajeexiste, pero es tan sumamente pe-queño este cambio que sólo se pudoobservar hasta tres siglos despuésque Copérnico propusiera la teoríaheliocéntrica.

Finalmente, una tercera obje-

ción tenía que ver con la observa-ción directa: el sólo hecho de ver que el Sol y las estrellas son las quese mueven es razón suficiente parainferir que realmente deben estar enmovimiento. Aparte de estas obje-ciones se pueden extraer otras detipo cultural; por ejemplo, ya se dijoque el geocentrismo no sólo se fun-damenta en ideas cosmológicas yfísicas sino que también trasciende

al ámbito teológico. Se tiene cono-cimiento, por ejemplo, de queCleantes acusó a Aristarco de im-piedad «por poner en movimientoel hogar del universo».7

4. Elementos básicos de la

teoría heliocéntricaLa tradición escolástica hereda

los trabajos de Aristóteles y Ptolo-meo, interpretándolos de acuerdocon sus propios intereses religiosos,desarrollando así una simbiosis en-tre la concepción aristotélica y laptolemaica sin aparentes contradic-ciones para el momento pero que seharán evidentes posteriormente.Este tipo de contradicciones se en-

cuentra por ejemplo al pretender mantener al mismo tiempo la exis-tencia real tanto de las esferas cris-talinas como la del mecanismo derelojería dado por los epiciclos ydeferentes.

Nicolás Copérnico (1473-1543), como bien plantea Kuhn, esel último antiguo y el primer mo-derno en cuestiones astronómicas.Copérnico fue llevado a plantear sumodelo heliocéntrico, entre otrascosas, por la diferencia de opiniónexistente entre los matemáticos delmomento sobre la estructura deluniverso y porque para ese enton-ces los desfases en el calendarioeran bastante notorios y se hacíanecesario la elaboración de uno nue-vo, tarea que se emprendió y cul-minó con la realización del calen-dario gregoriano en 1582, el cual no

fue propiamente elaborado por Co-pérnico pero sí basado en suscálculos. Copérnico era conscienteque las fallas presentes en el calen-dario no eran de carácter puramen-te técnico sino que su origen se en-contraba en la concepción astronó-mica ptolemaica que lo soportaba.Otro aspecto que también motiva-ba a Copérnico, ya no práctico comoel anterior, era el de la búsqueda de

7. Cf. Toulmin, Op.Cit., p. 141.




una armonía geométrica que debíatraducirse en una simplicidad en loscielos y que debía estar presente enel nuevo modelo de explicación.

LA GRAN RUPTURA: COPÉRNICO

Con el Sol como centro, la explicación del movimientoretrógado de los planetas es más natural y más simple

Sol

4

3

2

1

4

3

2

1

4 3

2

1

Tierra Júpiter Esferaceleste

Estrella

Polar

Sol

MOVIMIENTOS

DE LA TIERRA1. Rotación2. Traslación3. Precesión o cónico

No rompe con el principio de circularidady uniformidad

Un aspecto importante que pre-

ocupaba especialmente a Copérni-co del modelo ptolemaico era la for-ma compleja de cómo a partir de unbuen número de epiciclos se expli-caba el movimiento retrógrado delos planetas. Impulsado por su es-píritu platónico de un mundogeométrico, ordenado y simple,Copérnico encuentra que la retro-gradación de los planetas se vuelveuna conclusión natural si la Tierra

se mueve en torno al Sol, de modoque ya no hay necesidad alguna de

recurrir a los epiciclos (ver Figura

4). Se presenta, por ejemplo, elmovimiento retrógrado de un pla-neta superior, como Júpiter, cuan-do la Tierra se va aproximando a ély lo traspasa porque su velocidades mayor. En el caso de los planetasinferiores, Venus y Mercurio, suce-de lo contrario: son estos los que semueven más rápido que la Tierra yse detecta su retrogradación desdela Tierra cuando se están acercando

a ella. De esta forma queda igual-mente explicado el aumento de bri-

Figura 4




llo del planeta en el momento de laretrogradación.

El heliocentrismo copernicanono rompe aún con el principio decircularidad y uniformidad, pero elsólo hecho de desplazar la Tierra del

centro del mundo invita a pensar que ésta no es de naturaleza dife-rente a la de los demás planetas ycuerpos celestes, tema sobre el queCopérnico no se manifestó explíci-tamente. Copérnico, al mantener lacircularidad, es heredero también delas esferas cristalinas y, como esnatural, concluye que la Tierra sehalla unida a una de ellas. De for-ma tal que Copérnico se ve forzadoa involucrar un tercer movimientoen la Tierra, el de precesión, ade-más del movimiento de rotaciónsobre su propio eje y el de trasla-ción en torno al Sol. El movimien-to de precesión de la Tierra es, enotras palabras (ver parte inferior dela figura anterior), el movimientocónico del eje terrestre que hace queel eje siempre esté apuntando haciaun mismo punto del firmamento, unpunto muy próximo a la estrella

polar. Dicho movimiento permite deesta manera explicar el cambio enlas estaciones; puesto que si la Tie-rra no tuviera este movimiento deprecesión y se encontrase firme-mente agarrada a la esfera cristali-na, su superficie quedaría expuestaa los rayos solares siempre de lamisma forma, de modo que no ha-bría cambio de estación.

Los planteamientos copernica-nos estuvieron también sometidosa una dura crítica, muy semejante ala que soportaron los de Aristarcopor parte de los defensores de unaTierra estática, pero a diferencia deeste último, las ideas de Copérnicoestaban dominadas por un ideal dearmonía geométrica y de simplici-dad cualitativa. Estos dos elemen-tos serán muy tenidos en cuenta por Kepler y Galileo, quienes igualmen-

te cultivaban este ideal matemáti-co-platónico.

Pero antes de continuar con es-tos dos grandes pensadores (Kepler y Galileo) debemos detenernos enTycho Brahe (1546-1601). La con-tribución de Brahe en la consolida-ción del heliocentrismo no tiene elcarácter teórico, matemático y re-

flexivo de Copérnico, Kepler y Ga-lileo, sino que está fundada en laobservación meticulosa y detalladade los cielos. La actitud de Brahees comparable a la de los babiloniosy egipcios, en cuanto que ellos fue-ron los primeros en organizar elmapa de los cielos, base para los tra-bajos en astronomía hasta práctica-mente la época de Tycho; en tantoque éste tuvo la posibilidad de cons-

truir y dirigir un gran observatorioastronómico sin igual en el momen-to, lo que le permitió reelaborar ycompletar el mapa de los cieloscomo también construir tablas as-tronómicas bastante precisas sobrela ubicación de los planetas en di-ferentes momentos del año. Todoesto lo hizo Brahe sin el empleo deltelescopio que sería usado por pri-mera vez por Galileo para escrutar

el cielo.Con objeto de detectar las rup-

turas que Brahe produjo en los dosprincipios del geocentrismo, vale lapena destacar de sus observacionesentre las múltiples que realizó. Laprimera tiene que ver con el lugar de donde proceden los cometas. Fueclaro para Brahe, a raíz de sus ob-servaciones, que los cometas noprovienen de la superficie última de

la región sublunar, tal como plan-teó Aristóteles, sino que estos seaproximan a la Tierra desde regio-nes bastante alejadas de los plane-tas pertenecientes a la región celes-te. Una consecuencia de este hechoes que no pueden existir esferas cris-talinas pues al ser atravesadas por los cometas se producirían gravesefectos que de ninguna manera sonconstatados aquí en la Tierra. La

segunda ruptura tiene que ver conel hecho de que Brahe fue uno de




los primeros astrónomos que se de-leitó presenciando un cambioabrupto en los cielos: en sus memo-rias está consignada la aparición deuna nueva estrella. Este fenómenoya había sido observado por los chi-nos desde tiempos muy remotos,pero esto no hace parte de la me-moria occidental. Tanto la proce-dencia de los cometas como la apa-rición de una nueva estrella dejansin piso aquél presupuesto griego deun cielo incorruptible y siempreperfecto, en oposición a una regiónterrestre mutable.

Las investigaciones astronómi-cas de Brahe fueron muy bien co-

nocidas por Johanes Kepler (1571-1630) quien fue uno de sus cola-boradores. Con Kepler asistimos ados avances de interés dentro delheliocentrismo: rompe definitiva-mente con el principio de circula-ridad y uniformidad, y es el prime-ro en enunciar leyes matemáticasque gobiernan el movimiento delos planetas. El ideal platónico deKepler lo empuja a buscar regula-

ridades matemáticas en los cielosque son muestra de la grandiosidadde Dios. La creación del mundoobedece a un proyecto claramenteestablecido, con reglas enteramen-te precisas, expresadas en el len-guaje matemático.

En un primer momento Kepler busca estas regularidades asocian-do cada una de las órbitas de losplanetas con un sólido regular, pero

finalmente encuentra que este ca-mino es infructuoso. En un segun-do momento busca las regularida-des a partir de las órbitas circula-res de los planetas, pero se encuen-tra conque las posiciones de Mer-curio derivadas de los cálculosmatemáticos no coinciden en for-ma significativa con los valoresconsignados en las tablas de Bra-he. Dada su gran confianza en es-tas tablas, Kepler deja de lado lasórbitas circulares y explora la po-

sibilidad de que las órbitas seanelípticas, aprovechando así el pro-greso que en este momento se es-taba dando en el tratamiento mate-mático de la elipse y progreso enel que él mismo había contribuido.Al considerar la órbita elíptica deMarte, cosa que hizo también paralos demás planetas, encontró quelas discrepancias con las tablas deBrahe se reducían notoriamente, ypor esta razón elevó a ley elenunciado que dice que las trayec-torias de los planetas son elipsescon el Sol en uno de sus focos;enunciado que se conoce como pri-mera ley de Kepler.

Esta primera ley viola la prime-ra parte del principio de circulari-dad-uniformidad, viola la circulari-dad; en tanto que la segunda ley deKepler viola la segunda parte delprincipio, la uniformidad: los pla-netas en su camino elíptico no semueven uniformemente sino que lohacen más rápido en las cercaníasdel Sol logrando la máxima veloci-dad en el perihelio y se mueven máslentamente en las posiciones másalejadas obteniendo su mínima ve-locidad en el afelio. En cuanto a latercera ley de Kepler, que tambiénse enmarca dentro de las inquietu-des de este pensador, va mucho másallá de la simple ruptura con la tra-dición griega; en ella logra expre-sar no una regularidad general tansimple como la primera, ni una re-gularidad a la manera como se haceen la segunda ley con las velocida-

des de cada planeta, sino que per-mite relacionar de manera generaltodos los planetas entre sí. La leyarmónica —la tercera ley— relacio-na los períodos de revolución de losdiferentes planetas con su distanciapromedio al Sol, mostrando que estarelación es la misma, constante, paratodos. Esta tercera ley, de acuerdocon Kepler, manifiesta la unidad oarmonía presente en el mundo; lo

cual constituyó una de sus princi-pales preocupaciones iniciales.


El heliocentrismo

copernicano no rompe aún

con el principio de

circularidad y uniformidad,

pero el sólo hecho de

desplazar la Tierra del centro

del mundo invita a pensar que

ésta no es de naturalezadiferente a la de los demás

planetas y cuerpos celestes,

tema sobre el que Copérnico

no se manifestó

explícitamente.


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Las contribuciones más impor-tantes de Copérnico y Kepler per-tenecen al campo de la astronomía,este no es el caso de Galileo quienhizo grandes aportes tanto en la fí-sica terrestre como en la celeste.Aquí nos interesa principalmente

los que Galileo produjo en este se-gundo dominio. Ya habíamos dicho,y es bien conocido, que Galileo seinscribe dentro de la tradición pla-tónica, aunque este aspecto no seaespecial y directamente notorio ensus aportes astronómicos.

Galileo (1564-1642) aunque nofue propiamente quien descubrió eltelescopio sí fue el primero en diri-

gir el telescopio hacia el cielo parahacer un estudio detallado de éste,por lo que dedicó tiempo al puli-mento de lentes y a mejorar la po-tencia del telescopio. Escudriñó to-dos los rincones del firmamento: laLuna, Venus, Júpiter, Saturno, el Soly las estrellas.

Al dirigir Galileo su telescopioa la Luna observó regiones obscu-ras y claras las cuales interpretó, a

las primeras, como cráteres o vallesy a las segundas como montañas.Esto puesto que las montañas al ser más altas que los valles son suscep-tibles de ser iluminadas por el Sollo cual impide que la luz llegue alos valles. Galileo concluye enton-ces que la Luna es tan accidentada,con valles y montañas, como la Tie-rra; luego es de esperar que su cons-titución sea semejante y no esté

compuesta por una materia divinay etérea como se suponía. Acciden-tes, no de esta naturaleza sino man-chas encontró Galileo al observar elSol a través del telescopio, lo queindica que este no es del todo per-fecto como también se suponía.

Este aumento de poder de la vis-ta a través del telescopio le permi-

tió a Galileo observar también fa-ses en Venus; fases semejantes a lasque se producen en la Luna y queno pueden ser explicadas sino su-poniendo que el planeta gira en tor-no al Sol y no a la Tierra. En Júpiter se halló con un microsistema solar,

pequeñas lunas girando en torno alplaneta que hacía las veces de Sol.Al observar Saturno, el poder deresolución del telescopio le impidióver claramente sus anillos observan-do dos protuberancias opuestas alplaneta interpretándolas como lunasde Saturno. Y, por último, al orien-tar Galileo el instrumento hacia lasestrellas se halló con un universoinfinito: puntos que a simple vista

aparecían como una estrella al ser observados a través del telescopiose presentaban como un número in-menso de ellas, pudiéndose distin-guir claramente que unas estrellasestaban más alejadas de las otras;además detectó que regiones en lasque no se observa nada a simple vis-ta se poblaban al ser observadas por el telescopio.

En síntesis, las interpretacionesque hizo Galileo de sus observa-ciones reafirman y dan mayor pesoa las ideas heliocéntricas defendi-das por sus antecesores. La Tierraes un planeta más, gira en torno alSol, y en el sistema solar hay pe-queños sistemas análogos a él quetienen como centro a los planetasy como lunas a cuerpos más peque-ños girando alrededor de estos. Elmundo se hace infinito y es posi-

ble que existan otros sistemas se-mejantes al nuestro, que tengancomo centro las estrellas que ob-servamos. No hay tal privilegio deuna Tierra en el centro, ni tal pri-vilegio de cielos perfectos. No seconoce con absoluta certeza laconstitución de los planetas, el Soly las estrellas, pero es muy proba-


ble que los planetas y la Tierra ten-gan constitución semejante y quelas estrellas sean otros soles muydistantes. Así, en todo caso, la na-turaleza de los planetas y estrellasno puede considerarse divina.

No se completaría el panoramaque hemos querido dibujar si no sedice algo de Sir Isaac Newton(1643-1727). Grosso modo, si esposible asociar el inicio de la revo-lución heliocéntrica en la moderni-dad con Copérnico, la etapa de con-solidación de dicha revolución selogra con los Principios matemáti-cos de la filosofía natura (1687) deNewton. Tanto Kepler como Gali-leo produjeron un cambio concep-tual al poner a pensar en un solouniverso en donde no hay privile-gios de ningún tipo: ya no hay unmundo dividido en dos regiones, lasublunar y la supralunar. Además,Kepler por su parte obtiene leyesmatemáticas que dan cuenta delmovimiento de los planetas y Gali-leo hace lo correspondiente en elmundo terrestre; pero aún hace fal-ta encontrar leyes matemáticas queexpliquen al mismo tiempo los fe-nómenos terrestres y los celestes.Esta tarea es precisamente la queacomete Newton en los Principia.

La ley de gravitación deNewton, en conjunción con las le-yes de la mecánica, expuestas en losPrincipia, se aplican tanto a fenó-menos terrestres, como la caída deuna hoja, como a fenómenos celes-tes. En las leyes de Newton estáncontenidas y superadas las leyes deKepler y la ley de la caída de loscuerpos de Galileo. De modo quecon la obra de Newton se cierra uncapítulo importante de la creacióncientífica que ha de ser muy tenidoen cuenta para la elaboración deotros cuantos.

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