Galileo Galilei (1564-1642) | Padre de la Ciencia Moderna

su interés en los trabajos de Arquímedes y Euclides lo motivó decisivamente hacia las matemáticas.

Enseñando astronomía en Padua

Nació el 15 de febrero de 1564 en Pisa, Italia. Su padre fue Vincenzo Galilei (1520 - 1591), un músico profesional. Cuando tenia 10 años realizó estudios con los monjes de Vallombrosa y luego inició sus estudios en Pisa no en las matemáticas sino en medicina. Sin embargo, su interés en los trabajos de Arquímedes y Euclides lo motivó decisivamente hacia las matemáticas. Galileo enseñó de manera privada en Florencia y luego en la Universidad de Pisa, posteriormente sería contratado como profesor en la Universidad de Padua en el año 1592, enseñando geometría euclidiana y astronomia a los estudiantes de medicina. Es importante señalar que Padua estaba en el Principado de Venecia, que era independiente de la Roma papal, y que debido a la existencia de condiciones especiales de libertad permitía un importante ejercicio del pensamiento crítico. Esto era decisivo para el progreso de la indagación científica. Dos décadas después, aproximadamente, Galileo fue contratado por Cósimo II de Medici, el Gran Duque de Toscana, como su matemático y filósofo natural. En Florencia, Galileo continuó su obra y su batalla y, por supuesto, tuvo conflictos alrededor de la visión cosmológica heliocéntrica. 

Al tener noticia del invento del telescopio, Galileo construyó uno por su cuenta y se hizo tan bueno en ello que ofreció sus métodos al Senado de Venecia. Sus observaciones revolucionarias fueron integradas en su obra Sidereus Nuncius (Mensajero de las Estrellas), en el año 1610. 

Telescopio de Galileo

Esta visión integraba algunas de las ideas que había afirmado Aristóteles en su Física: por un lado, el universo estaba limitado, era incorruptible y, por supuesto, era geocéntrico. Una de su características: se trataba de un firmamento inmutable y, en particular, el número de astros era fijo. Se puede uno imaginar el impacto que ejerció el telescopio sobre ese esquema. Galileo mostró que el número de astros que se podía ver a simple vista era realmente muy pequeño. De hecho, Aristóteles había sugerido menos de 2000 estrellas. Con el telescopio todo cambiaba, había muchísimas más estrellas y muchos astros celestes. Lo más grave aún era que todo esto ponía en cuestión la idea de un firmamento inmutable. 

Mares de la Luna

 

Por otra parte, Galileo mostró que la Luna no era la esfera perfecta, liza y brillante que había establecido Aristóteles (1609), y que más bien era comparable al mismo planeta Tierra. Galileo decía: "Cuando alguno quisiera parangonarla a la Tierra, las manchas de la Luna corresponderían a los mares y la parte luminosa a los continentes de la superficie terrestre, y yo verdaderamente he tenido desde antes la opinión de que, si se viera de gran distancia el globo terrestre, iluminado por el Sol, más lúcido sería el aspecto del terreno y más oscuro el de los mares''

Galileo por medio del estudio de las manchas solares mostró el movimiento de rotación del Sol.

Lo mismo sucedía al mostrar las lunas de Júpiter, pues en ese tiempo no se podía admitir la existencia de astros que giraran alrededor de otros aparte de la Tierra. Galileo descubrió cuatro de las 17 lunas de Júpiter. Al mostrar las fases de Venus, que son similares a las que tiene la Luna, la conclusión parecía inevitable: Venus tenía una órbita alrededor del Sol y no de la Tierra. Y con relación a las manchas solares: para los aristotélicos el Sol era incorruptible, las manchas destruían esta percepción. Además, Galileo por medio del estudio de las manchas mostró el movimiento de rotación del Sol. 

Estas observaciones iban, sin duda, directamente contra la idea de que la Tierra era el centro del universo. ¿Cómo iba a crearse al hombre en un lugar que no fuera el centro del universo? Cualquier duda que se ejerciera sobre la teoría geocéntrica debilitaba, entonces, esta concepción aceptada por la autoridad eclesiástica. Es por eso que debe entenderse bien la opinión del cardenal jesuita

Se afirma que Galileo recibió en el año 1616 una advertencia por parte de la Santa Inquisición para no seguir su defensa de la teoría de Copérnico, pero no se conoce con certeza el contenido de la misma.

El universo está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin lo que es humanamente imposible entender una sola palabra de él

 

En 1623, publicó Il saggiatore (el ensayador), que incluía la famosa frase “El universo está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin lo que es humanamente imposible entender una sola palabra de él.” Veinte años después de aquel libro, en 1632, Galileo volvió a la carga en confrontación directa contra la cosmología geocéntrica y la filosofía aristotélica. Esto lo hizo en un libro famoso: Dialogo dei massim i sistemi (Diálogo concerniente a los dos sistemas del mundo: el ptolomeico y el copernicano).

Dialogo dei massim i sistemi

 

Esta obra fue publicada en Florencia e incluso dedicada al Papa. Fue escrita en italiano con el propósito de lograr una mayor audiencia, lo que revela el carácter de cruzada que había asumido la lucha de Galileo. Se sabe que el Papa Urbano VIII le había dado permiso a Galileo para que publicase este libro pero solo si lo hacía de manera matemática y no involucrara la doctrina.

No obstante, Galileo fue llevado a juicio en el año 1633. La Inquisición lo condenó a arresto domiciliario durante el resto de su vida. Además, tuvo que retractarse de sus ideas y no volver a publicar nada más. ¿Por qué Galileo escribió este libro de manera tan polémica? Nadie podría negar que se trataba de una auténtica "provocación''. Probablemente, Galileo consideró que siendo viejo ya no tenía relevancia su audacia o, incluso, a lo mejor pensó que dado su prestigio y dada su amistad con el Papa Urbano VIII no sería duramente castigado. Esos elementos seguramente salvaron su vida y, a pesar del sufrimiento personal que tuvo, logró una mayor proyección de las nuevas ideas cosmológicas y, más que eso, potenciar el progreso de la nueva ciencia. 

A pesar de todo, Galileo logró escribir una obra que resumía mucho de su trabajo de años alrededor de la mecánica y el movimiento: Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno à due nuove szience (Diálogo y Demostraciones Matemáticas Concernientes Dos Nuevas Ciencias).

Este libro se sacó de Italia y se publicó en Holanda (Leiden) en el año de 1638, teniendo una gigantesca repercusión en el destino de la metodología científica. 

La historia de Galileo y su batalla por el sistema heliocéntrico lo sintetiza de la siguiente manera el físico británico Hawking:

"El libro, Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo, fue terminado y publicado en 1632, con el respaldo absoluto de los censores, y fue inmediatamente recibido en toda Europa, como una obra maestra, literaria y

filosófica. Pronto el Papa, dándose cuenta de que la gente estaba viendo el libro como un convincente argumento en favor del copernicanismo, se arrepintió de haber permitido su publicación. El Papa argumentó que aunque el libro tenía la bendición oficial de los censores, Galileo había contravenido el decreto de 1616. Llevó a Galileo ante la Inquisición, que lo sentenció a prisión domiciliaria de por vida y le ordenó que renunciara públicamente al copernicanismo. Por segunda vez Galileo se sometió. Galileo siguió siendo un católico fiel, pero su creencia en la independencia de la ciencia no había sido destruída. Cuatro años antes de su muerte, en 1 642, mientras estaba aún preso en su casa, el manuscrito de su segundo libro importante fue pasado de contrabando a un editor en Holanda. Este trabajo, conocido como Dos nuevas ciencias, más incluso que su apoyo a Copérnico, fue lo que iba a constituir la génesis de la física moderna.''

[Stephen Hawking: Historia del tiempo, 1.988]. 

Galileo se dio cuenta de la importancia de los experimentos controlados en el estudio de los fenómenos naturales, una idea que es ahora fundamental para toda la ciencia

Aportes Matemáticos:

Galileo descubrió regularidades matemáticas en el movimienot de un péndulo y en los cuerpos que caen. En 1589, como profesor de matemática d ela Universidad de pisa, realizó experimentos con cuerpos que caían rodando por un plano inclindo, pero no público sus resultados, Fue en esta época cuando se dio cuenta de la importancia de los experimentos controlados en el estudio de los fenómenos naturales, una idea que es ahora fundamental para toda la ciencia.

Durante los últimos años de su vida, con su salud en declive, escribió Discurso y Demostraciones matemáticas sobre dos nuevas ciencias, donde explicaba su trabajo sobre el movimiento de cuerpos en planos inclinados. Estableció que la distancia que recorre un cuerpo inicialmente en reposo que se mueve con aceleración uniforme es proporcional al cuadrado del tiempo. Esta ley es la base del descubrimiento de que un proyectil sigue una trayectoria parabólica. Junto con las leyes de Kepler del movimiento planetario, dio nacimiento a una nueva disciplina: la mecánica, el estudio matemático de cuerpos en movimiento.

Éste era el contexo astrómico y físico que llevó al poco tiempo de galileo al nacimiento del cálculo infinitesimal.