La vieja historia de la enemistad de la ciencia y la iglesia está lejos de la realidad.
A principios del siglo XVII,
Johannes Kepler argumentó que en el universo hay miles de cuerpos enormes, tan grandes que ellos mismos pueden ser universos. La presencia de estos cuerpos gigantes, como dijo Kepler, testifica a favor del increíble poder, así como de las adicciones personales, el todopoderoso Dios creador. En su opinión, los cuerpos gigantes eran las estrellas que se habían acumulado alrededor del Sol, el cuerpo central del Universo de un tamaño relativamente pequeño, alrededor del cual una comitiva de planetas aún más pequeños se movía en órbitas.
Esta extraña visión del universo, que se adhiere a Kepler, el astrónomo-innovador, allanará el camino para que Isaac Newton, y la aparición de la física moderna, astronomía redimido de un círculo perfecto de Aristóteles y comprobada la naturaleza elíptica del movimiento orbital, se adhieren bien y unos primeros usuarios
de Nicolás Copérnico y su heliocéntrica ( ' teoría centrada en el sol "). La ciencia insistió en la teoría de Kepler: observaciones de estrellas con alta repetibilidad y un análisis matemático exhaustivo de los datos obtenidos como resultado de estas observaciones. Y fue el talón de Aquiles de la teoría de Copérnico. Los astrónomos que consideraron la Tierra inmóvil en el centro del Universo, hablaron sobre lo absurdo de las estrellas gigantes inventadas por los partidarios copernicanos solo para que su teoría favorita coincidiera con los datos. La historia de las "estrellas gigantes" que describieron el universo fue olvidada.
Estas ilustraciones demuestran el efecto Coriolis, una fuerza que actúa sobre casi todos los objetos que se mueven sobre la superficie de una esfera giratoria. Fueron pintados por un jesuita del siglo XVII, Claude Francis Miglier Deschall , quien los utilizó como argumento contra el movimiento de la Tierra. La ilustración de la izquierda muestra la bola F que cae de la torre. Si la Tierra no se mueve, entonces la bola simplemente cae del punto F al punto G. Si la Tierra se mueve, entonces, dado que la parte superior de la torre está más lejos del centro de la Tierra que la base, la parte superior se moverá más rápido durante la caída de la bola que la parte inferior: la parte superior está en el punto H, y la parte inferior - en el punto I. Por lo tanto, una bola que se mueve a la velocidad de la parte superior de la torre en el momento en que se libera no debe caer en I, sino en L [aparentemente, esto es un error, y significa "no en G, sino en I "/ aprox. transl.]. En una Tierra que gira, la bola no caerá hacia abajo. La ilustración de la derecha muestra la misma idea, solo para el proyectil. El arma dispara a un objetivo ubicado en el norte. Si la Tierra no gira, entonces el núcleo vuela recto y golpea el objetivo al que apunta el arma. Si la Tierra gira, entonces el cañón, estando más cerca del ecuador que el objetivo, se moverá hacia la derecha más rápido que el objetivo cuando el núcleo salga volando. Por lo tanto, el núcleo no alcanzará el objetivo, sino que irá a la derecha. En ambos casos, debería ser posible detectar la rotación de la Tierra. Y los oponentes de los copernicanos tenían razón. Fue mucho más difícil detectar estos efectos de lo que se pensaba.Y es muy lamentable. La historia de Kepler y las estrellas gigantes ilustra el dinamismo inherente a la ciencia desde su nacimiento. Contrasta con las historias habituales que nos cuentan sobre el origen de la ciencia, historias que describen disputas sobre la teoría copernicana, como aquellos casos en que la ciencia fue reprimida por un establecimiento poderoso y profundamente arraigado. Las historias sobre la supresión de la ciencia, y no sobre su dinamismo, no hicieron un buen servicio a la ciencia. Y la historia de las estrellas gigantes le será útil.
Johannes Kepler describió sus ideas sobre las estrellas gigantes en un libro que escribió en 1606 y llamó a
De Stella Nova , o Acerca de la nueva estrella. El libro hablaba de una nueva estrella que apareció por un tiempo de la nada en el cielo en 1604. Según Kepler, la nueva estrella eclipsó a todos los demás, incluso a Sirius, la más brillante de todas las estrellas, que aparece regularmente en el cielo nocturno. En el libro, Kepler reflexionó sobre el tamaño de la nueva estrella y concluyó que su circunferencia excede en gran medida el tamaño de la órbita de Saturno (el planeta más distante conocido en ese momento). Se suponía que Sirius era tan grande, e incluso las estrellas más pequeñas, en su opinión, deberían haber sido más grandes que la órbita de la Tierra.
Sus estrellas eran generalmente del tamaño de un universo. El ex jefe de Kepler,
Tycho Brahe , propuso una teoría del Universo, tomada de Copérnico, según la cual la Tierra estaba inmóvil en el centro del Universo. Poco antes de su muerte en 1601, Braga personificó la "gran ciencia" de sus días: tenía un gran observatorio, las mejores herramientas, muchos asistentes excelentes (como Kepler), su propia publicación de libros y mucho dinero. En el modelo geocéntrico ("centrado en la tierra") de Brahe, el Sol, la Luna y las estrellas giraban alrededor de la Tierra inmóvil, y los planetas giraban alrededor del Sol. Las estrellas estaban ubicadas justo detrás de Saturno, marcando el borde del universo observable. Los tamaños asignados por Kepler a la nueva estrella y Sirius excedieron todo el universo Brahe, y los tamaños de las estrellas restantes fueron comparables a este universo.
¿Por qué dijo Kepler que el tamaño de las estrellas es comparable al universo? Como los datos hablaban de esto, al menos si su teoría heliocéntrica era correcta. Según esta teoría, la Tierra se movió alrededor del Sol en un círculo, haciendo una revolución en un año. Por lo tanto, si en algún momento del año se movió hacia cierta estrella, luego de seis meses se mudó de esta estrella. Uno esperaría que algunas estrellas brillen más en primavera cuando la Tierra se acerque a ellas, y luego se oscurezcan en otoño. Un efecto similar se llama paralaje. Pero nadie ha observado ninguna paralaje. Copérnico lo explicó de esta manera: la órbita de la Tierra parecerá un punto pequeño en comparación con las distancias a las estrellas. La órbita de la Tierra era insignificante para las estrellas, y el movimiento de la Tierra podría ser descuidado. Como escribió el propio Copérnico, "el hecho de que no se observe tal paralaje entre las estrellas fijas indica que están a una altura inmensa, frente a la cual desaparece el círculo del movimiento anual de la Tierra".
El problema es un tamaño insignificante y una gran distancia. Las personas con buena vista, mirando al cielo, verán estrellas en forma de pequeños puntos redondos, con un tamaño visible pequeño pero medible. Los astrónomos, incluso durante la época de Ptolomeo en el siglo II d. C., determinaron que las estrellas más brillantes tienen una décima a una doceava parte del diámetro de la luna. En el libro "On a New Star", Kepler escribió que las estrellas brillantes son aproximadamente diez veces más pequeñas que el diámetro de la luna, y Sirius es un poco más grande que ellas. El problema es que una estrella cuyo tamaño aparente es una décima parte del tamaño de la luna puede ser diez veces más pequeña que el tamaño físico de la luna de diámetro solo si está a la misma distancia de nosotros que la luna. Pero las estrellas están más lejos de nosotros. Si la estrella estuviera 10 veces más lejos que la luna, entonces su tamaño real coincidiría con la luna, y parecería diez veces más pequeña que la luna solo por la distancia a ella. Si una estrella estuviera 100 veces más lejos, su verdadero diámetro sería 100 veces más grande que la luna. Si fuera 1000 veces más lejos que la luna, su tamaño real sería 1000 veces mayor [
probablemente, significa 10 veces y 100 veces más grande, respectivamente / aproximadamente perev. ]
Pero, ¿qué pasaría si esta estrella, cuyo tamaño aparente es diez veces más pequeño que la luna, estuviera a una distancia tal que la teoría de Copérnico requiere para que no notemos paralaje? Kepler afirmó que esta estrella sería del tamaño de la órbita de Saturno. Y absolutamente todas las estrellas visibles en el cielo no serían menos que la órbita de la Tierra. Incluso las estrellas más pequeñas serían varios órdenes de magnitud más grandes que el Sol. Hoy esta afirmación puede parecernos extraña, ya que sabemos que las estrellas son de diferentes tamaños, y si pocas estrellas son más grandes que la órbita de la Tierra (
Betelgeuse de la constelación de Orión será un ejemplo sorprendente), la mayoría de las estrellas son enanas rojas, mucho más pequeñas que el sol Sin embargo, en el momento de Kepler, la pregunta era solo observación, medición y matemáticas, asuntos científicos ordinarios. El astrónomo de esa época, que creía en Copérnico, las mediciones y las matemáticas, tenía que creer que todas las estrellas eran enormes (un poco más adelante hablaremos de en qué estaban equivocadas).
El argumento a favor de las grandes estrellas fue tan convincente que los detalles de su medición no importaron. Johann Georg Loher y su mentor
Christopher Scheiner resumen muy bien el problema de las estrellas gigantes en el libro astronómico de 1614 Disquisitiones Mathematicae, o Encuestas Matemáticas. Escribieron que, según la teoría de Copérnico, la órbita de la Tierra es como un punto en un universo lleno de estrellas; pero las estrellas, que tienen tamaños medibles, son más que puntos; por lo tanto, en el universo copernicano, cada estrella debe ser más grande que la órbita de la Tierra y, naturalmente, más grande que el Sol.
Debido a las gigantescas estrellas, Locher y Scheiner rechazaron la teoría de Copérnico y apoyaron la teoría de Brahe. Esta teoría coincidió con los últimos descubrimientos realizados con un telescopio, por ejemplo, con las fases de Venus, lo que confirma que se mueve alrededor del Sol. Según la teoría de Brahe, las estrellas no estaban ubicadas muy lejos, justo detrás de Saturno. Un astrónomo en la época de Kepler, que creía en Braga, las mediciones y las matemáticas, no estaba obligado a creer que las estrellas son enormes. (Brahe calculó que sus tamaños variaban desde los grandes planetas hasta el Sol). Loher y Scheiner no estaban solos: para muchos astrónomos, incluido el propio Brahe, que estudió este problema, la teoría de las estrellas gigantes era algo fuera de lo común.
Pero Kepler no tuvo problemas con las estrellas gigantes. Eran para él parte de la estructura general del universo; y Kepler, que veía elipses en órbitas y
poliedros regulares en la organización del movimiento planetario, siempre buscó toda la estructura. Para él, las estrellas gigantes eran una ilustración del poder de Dios y su deseo de crear un universo holístico. Discutiendo partes del universo: las estrellas, el sistema solar (el sistema de "muebles", como los llamó Kepler) y la Tierra, el texto del libro "En una nueva estrella" se vuelve casi poético, incluso en traducción.
Otros seguidores de Copérnico compartieron las opiniones de Kepler. Personas como
Thomas Digges ,
Christoph Rothman y
Philip Lansberg hablaron de las estrellas gigantes como un ejemplo del poder divino, como el palacio de Dios, o el palacio de los ángeles, o incluso como guerreros de Dios. Copérnico mismo mencionó el poder de Dios, discutiendo las vastas distancias a las estrellas, y señaló "cuán extremadamente precisa es la obra divina de los mejores y mejores artistas".
Pero los oponentes de Copérnico no perdieron su punto de vista. Loher y Scheiner señalaron que los "chivatos" copernicanos no negaron el hecho de que en el universo copernicano las estrellas deben ser gigantescas. "En cambio", escribieron estos dos astrónomos, "hablan sobre cómo, sobre esta base, todos pueden sentir mejor la grandeza del Creador", y calificaron esta idea de "ridícula". Un oponente de Copérnico, el astrónomo
Giovanni Battista Riccioli , escribió que un llamado al poder divino para apoyar la teoría "no puede satisfacer a las personas más inteligentes". Otro,
Peter Kruger , comentó sobre el tamaño de las estrellas: "No entiendo cómo el de Pitágoras o universo copernicano, el sistema puede sobrevivir."
Los opositores a Copérnico no solo negaron su teoría. Loher y Scheiner informaron sobre sus descubrimientos. Pidieron a los astrónomos que hicieran observaciones sistemáticas usando telescopios para usar los eclipses de las lunas de Júpiter para medir la distancia a Júpiter, y "acompañar" a Saturno (entonces todavía no entendían que estos eran anillos) - para estudiar su movimiento. Trabajaron para explicar cómo la Tierra puede moverse alrededor del Sol: cayendo constantemente sobre él, al igual que el núcleo de hierro puede caer constantemente sobre la Tierra. (Esta idea surgió varias décadas antes del nacimiento de Newton, quien podría darnos una explicación moderna de cómo la órbita es un tipo de caída e ilustrar las órbitas con el ejemplo de un arma disparando desde una montaña). También investigaron cómo la rotación de la Tierra puede afectar los caminos de la caída de cuerpos y conchas. A lo largo del siglo XVII, un adversario de Copérnico como Riccioli trabajó en esta idea, presentando una teoría del efecto que hoy llamaríamos la "fuerza de Coriolis" (llamada así por el científico que la describió en el siglo XIX) y argumentó que la ausencia de dicho efecto también sirve Una prueba de que la tierra no se mueve.
Cuando estudiamos la revolución copernicana en la escuela, no escuchamos nada sobre los argumentos sobre el tamaño de las estrellas y el efecto Coriolis. Nos contaron una historia mucho menos dinámica desde el punto de vista científico en la que académicos como Kepler intentaron derrotar al establecimiento todopoderoso, arraigado y rebelde con ideas científicamente correctas. Hoy, a pesar del progreso de la tecnología y el conocimiento, las personas rechazan la ciencia, alegando que sufre de engaños, conspiraciones y falta de datos causados por un poderoso establecimiento.
Pero la historia de la revolución copernicana demuestra que la ciencia desde el principio fue un proceso dinámico, en el que hubo momentos exitosos y no exitosos, además, en ambos lados de la discusión. Solo unas pocas décadas después del advenimiento de la "Nueva Estrella" de Kepler y las "Encuestas Matemáticas" de Loher y Scheiner, los astrónomos comenzaron a encontrar evidencia de que los tamaños de las estrellas que midieron, tanto a través de los ojos como a través de telescopios, fueron exagerados por el efecto óptico, y que las estrellas El universo de Copérnico no tenía que ser tan grande.
Si los descubrimientos claros se oponen al establecimiento omnipotente en la historia familiar de la revolución copernicana, no es sorprendente que algunas personas esperen respuestas y descubrimientos rápidos y claros de la ciencia, y vean la mano de fuerzas influyentes conspirativas en la oscuridad científica. Todos tendríamos expectativas más realistas de la ciencia si en su lugar supiéramos que la revolución copernicana contenía concesiones mutuas dinámicas, que había personas racionales en ambos lados de este proceso, y que los descubrimientos y el progreso eran desiguales, con obstáculos y a veces conducen a callejones sin salida, como las estrellas gigantes de Kepler. Cuando comprendamos que la simple pregunta de si la Tierra se mueve ha sido un problema científico muy difícil durante bastante tiempo, entenderemos que las preguntas científicas de hoy pueden darnos respuestas complejas, y eso solo con el tiempo.