Galileo Galilei


Galileo di Vincenzo Bonaiuti de 'Galilei ( italiano:  [ɡaliˈlɛːo ɡaliˈlɛi] ; 15 de febrero de 1564 - 8 de enero de 1642) fue un astrónomo , físico e ingeniero italiano , a veces descrito como un erudito , de Pisa . [3] Galileo ha sido llamado el "padre de la astronomía observacional ", [4] el "padre de la física moderna", [5] [6] el "padre del método científico ", [7] y el "padre de la moderna ciencia ". [8]

Galileo estudió velocidad y velocidad , gravedad y caída libre , el principio de relatividad , inercia , movimiento de proyectiles y también trabajó en ciencia y tecnología aplicadas, describiendo las propiedades de péndulos y " balances hidrostáticos ". Inventó el termoscopio y varias brújulas militares , y usó el telescopio para observaciones científicas de objetos celestes. Sus contribuciones a la astronomía observacional incluyen la confirmación telescópica de las fases de Venus , la observación de los cuatro satélites más grandes de Júpiter , la observación de los anillos de Saturno y el análisis de las manchas solares .

La defensa de Galileo del heliocentrismo copernicano (la Tierra gira diariamente y gira alrededor del sol) encontró oposición dentro de la Iglesia Católica y de algunos astrónomos. El asunto fue investigado por la Inquisición romana en 1615, que concluyó que el heliocentrismo era tonto, absurdo y herético ya que contradecía las Sagradas Escrituras. [9] [10] [11]

Más tarde, Galileo defendió sus puntos de vista en Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales (1632), que pareció atacar al Papa Urbano VIII y, por lo tanto, alienó tanto al Papa como a los jesuitas , que habían apoyado a Galileo hasta ese momento. [9] Fue juzgado por la Inquisición, encontrado "vehementemente sospechoso de herejía" y obligado a retractarse. Pasó el resto de su vida bajo arresto domiciliario. [12] [13] Durante este tiempo, escribió Two New Sciences (1638), principalmente sobre la cinemática y la resistencia de los materiales , resumiendo el trabajo que había realizado unos cuarenta años antes. [14] [15]

Galileo nació en Pisa (entonces parte del Ducado de Florencia ), Italia, el 15 de febrero de 1564, [16] el primero de seis hijos de Vincenzo Galilei , un laudista , compositor y teórico de la música , y Giulia Ammannati , que se había casado en 1562. Galileo se convirtió él mismo en un laudista consumado y habría aprendido pronto de su padre el escepticismo por la autoridad establecida. [17]

Tres de los cinco hermanos de Galileo sobrevivieron a la infancia. El más joven, Miguel Ángel (o Miguel Ángel ), también se convirtió en un laudista y compositor que contribuyó a las cargas financieras de Galileo durante el resto de su vida. [18] Miguel Ángel no pudo contribuir con su parte justa de las dotes prometidas por su padre a sus cuñados, quienes más tarde intentarían buscar remedios legales para los pagos adeudados. Miguel Ángel también ocasionalmente tendría que pedir prestados fondos a Galileo para apoyar sus esfuerzos y excursiones musicales. Estas cargas financieras pueden haber contribuido al deseo inicial de Galileo de desarrollar inventos que le reportaran ingresos adicionales. [19]

Cuando Galileo Galilei tenía ocho años, su familia se mudó a Florencia , pero quedó bajo el cuidado de Muzio Tedaldi durante dos años. Cuando Galileo tenía diez años, dejó Pisa para reunirse con su familia en Florencia y allí estuvo bajo la tutela de Jacopo Borghini. [20] Fue educado entre 1575 y 1578 en la abadía de Vallombrosa , a unos 30 km al sureste de Florencia. [21]

Nombre

Galileo tendía a referirse a sí mismo solo por su nombre de pila. En ese momento, los apellidos eran opcionales en Italia, y su nombre de pila tenía el mismo origen que su apellido a veces, Galilei. Tanto su apellido como su apellido derivan en última instancia de un antepasado, Galileo Bonaiuti , un importante médico, profesor y político en Florencia en el siglo XV. [22] [23] Galileo Bonaiuti fue enterrado en la misma iglesia, la Basílica de Santa Croce en Florencia , donde unos 200 años después, también fue enterrado Galileo Galilei. [24]

Cuando se refirió a sí mismo con más de un nombre, a veces fue como Galileo Galilei Linceo, una referencia a que era miembro de la Accademia dei Lincei , una organización de élite pro-ciencia en Italia. Era común que las familias toscanas de mediados del siglo XVI nombraran al hijo mayor con el apellido de los padres. [25] Por lo tanto, Galileo Galilei no recibió necesariamente el nombre de su antepasado Galileo Bonaiuti. El nombre masculino italiano "Galileo" (y de ahí el apellido "Galilei") deriva del latín "Galilaeus", que significa "de Galilea ", una región bíblicamente significativa en el norte de Israel . [26] [22] Debido a esa región, el adjetivo galilaios ( griego Γαλιλαῖος, latín Galilaeus , italiano Galileo ), que significa "galileo", se ha utilizado en la antigüedad (particularmente por el emperador Juliano ) para referirse a Cristo y sus seguidores . [27]

Las raíces bíblicas del nombre y apellido de Galileo se convertirían en el tema de un famoso juego de palabras. [28] En 1614, durante el asunto de Galileo , uno de los oponentes de Galileo, el sacerdote dominico Tommaso Caccini , pronunció contra Galileo un sermón controvertido e influyente . En él hizo hincapié en citar Hechos 1:11 , "Varones galileos, ¿por qué estáis mirando al cielo?" (en la versión latina que se encuentra en la Vulgata : Viri Galilaei, quid statis aspicientes in caelum? ). [29]

Virginia, la hija mayor de Galileo, estaba particularmente dedicada a su padre.

Niños

A pesar de ser un católico romano genuinamente piadoso, [30] Galileo tuvo tres hijos fuera del matrimonio con Marina Gamba . Tuvieron dos hijas, Virginia (nacida en 1600) y Livia (nacida en 1601), y un hijo, Vincenzo (nacido en 1606). [31]

Debido a su nacimiento ilegítimo, Galileo consideró que las niñas no podían casarse, si no planteando problemas de manutención o dotes prohibitivamente caras, lo que habría sido similar a los extensos problemas financieros previos de Galileo con dos de sus hermanas. [32] Su única alternativa digna era la vida religiosa. Ambas niñas fueron aceptadas por el convento de San Matteo en Arcetri y permanecieron allí el resto de sus vidas. [33]

Virginia tomó el nombre de María Celeste al ingresar al convento. Murió el 2 de abril de 1634 y está enterrada con Galileo en la Basílica de Santa Croce, Florencia . Livia tomó el nombre de Hermana Arcángel y estuvo enferma la mayor parte de su vida. Vincenzo fue posteriormente legitimado como heredero legal de Galileo y se casó con Sestilia Bocchineri. [34]

Aunque Galileo consideró seriamente el sacerdocio cuando era joven, a instancias de su padre se matriculó en 1580 en la Universidad de Pisa para obtener un título de médico. [35] En 1581, cuando estaba estudiando medicina, notó un candelabro que se balanceaba , cuyas corrientes de aire cambiaban a punto de oscilar en arcos más grandes y más pequeños. Para él, parecía, en comparación con los latidos de su corazón, que el candelabro tardaba la misma cantidad de tiempo en oscilar de un lado a otro, sin importar lo lejos que se balanceara. Cuando regresó a casa, colocó dos péndulos de igual longitud y balanceó uno con un gran barrido y el otro con un pequeño barrido y descubrió que mantenían el tiempo juntos. No fue hasta el trabajo de Christiaan Huygens , casi cien años después, que se utilizó la naturaleza tautocrona de un péndulo oscilante para crear un reloj preciso. [36] Hasta este punto, Galileo se había mantenido deliberadamente alejado de las matemáticas, ya que un médico ganaba más ingresos que un matemático. Sin embargo, después de asistir accidentalmente a una conferencia sobre geometría, convenció a su renuente padre de que le permitiera estudiar matemáticas y filosofía natural en lugar de medicina. [36] Creó un termoscopio , un precursor del termómetro , y, en 1586, publicó un pequeño libro sobre el diseño de una balanza hidrostática que había inventado (que lo llamó por primera vez a la atención del mundo académico). Galileo también estudió disegno , término que engloba las bellas artes y, en 1588, obtuvo el puesto de instructor en la Accademia delle Arti del Disegno de Florencia, perspectiva docente y claroscuro . Inspirándose en la tradición artística de la ciudad y las obras de los artistas del Renacimiento , Galileo adquirió una mentalidad estética . Mientras era un joven maestro en la Accademia, comenzó una amistad de por vida con el pintor florentino Cigoli . [37] [38]

En 1589, fue nombrado presidente de la cátedra de matemáticas en Pisa. En 1591, su padre murió y se le confió el cuidado de su hermano menor Michelagnolo . En 1592, se trasladó a la Universidad de Padua, donde enseñó geometría, mecánica y astronomía hasta 1610. [39] Durante este período, Galileo hizo importantes descubrimientos tanto en la ciencia fundamental pura (por ejemplo, la cinemática del movimiento y la astronomía) como también. como ciencia práctica aplicada (por ejemplo, resistencia de los materiales y pionero del telescopio). Sus múltiples intereses incluían el estudio de la astrología , que en ese momento era una disciplina ligada a los estudios de las matemáticas y la astronomía. [40] [41]

Astronomía

Supernova de Kepler

Tycho Brahe y otros habían observado la supernova de 1572 . La carta de Ottavio Brenzoni del 15 de enero de 1605 a Galileo llamó la atención de Galileo sobre la supernova de 1572 y la nova menos brillante de 1601. Galileo observó y discutió la supernova de Kepler en 1604. Dado que estas nuevas estrellas no mostraban paralaje diurno detectable , Galileo concluyó que eran estrellas distantes y, por lo tanto, refutó la creencia aristotélica en la inmutabilidad de los cielos. [42]

Telescopio refractor

"Cannocchiali" de Galileo telescopios en el Museo Galileo , Florencia

Basándose únicamente en descripciones inciertas del primer telescopio práctico que Hans Lippershey intentó patentar en los Países Bajos en 1608, [43] Galileo, al año siguiente, fabricó un telescopio con un aumento de aproximadamente 3x. Más tarde hizo versiones mejoradas con un aumento de hasta aproximadamente 30x. [44] Con un telescopio galileano , el observador podía ver imágenes verticales aumentadas en la Tierra; era lo que comúnmente se conoce como telescopio terrestre o catalejo. También podría usarlo para observar el cielo; durante un tiempo fue uno de los que podían construir telescopios lo suficientemente buenos para ese propósito. El 25 de agosto de 1609, mostró uno de sus primeros telescopios, con un aumento de aproximadamente 8 o 9, a los legisladores venecianos . Sus telescopios también fueron un beneficio adicional para Galileo, quien los vendió a comerciantes que los encontraron útiles tanto en el mar como como artículos comerciales. Publicó sus observaciones astronómicas telescópicas iniciales en marzo de 1610 en un breve tratado titulado Sidereus Nuncius ( Starry Messenger ). [45]

Una ilustración de la Luna de Sidereus Nuncius , publicada en Venecia, 1610

Luna

El 30 de noviembre de 1609, Galileo apuntó su telescopio a la Luna . [46] Aunque no fue la primera persona en observar la Luna a través de un telescopio (el matemático inglés Thomas Harriot lo había hecho cuatro meses antes, pero solo vio una "extraña mancha"), [47] Galileo fue el primero en deducir la causa del menguante desigual como una ligera oclusión de las montañas y cráteres lunares . En su estudio, también hizo mapas topográficos, estimando las alturas de las montañas. La Luna no era lo que durante mucho tiempo se pensó que era una esfera traslúcida y perfecta, como decía Aristóteles, y difícilmente el primer "planeta", una "perla eterna para ascender magníficamente al empirio celestial", como lo expone Dante . A Galileo se le atribuye a veces el descubrimiento de la libración lunar en latitud en 1632, [48] aunque Thomas Harriot o William Gilbert podrían haberlo hecho antes. [49]

Un amigo de Galileo, el pintor Cigoli, incluyó una representación realista de la Luna en una de sus pinturas, aunque probablemente usó su propio telescopio para hacer la observación. [37]

Lunas de Júpiter

Fue en esta página donde Galileo notó por primera vez una observación de las lunas de Júpiter . Esta observación trastornó la idea de que todos los cuerpos celestes deben girar alrededor de la Tierra. Galileo publicó una descripción completa en Sidereus Nuncius en marzo de 1610

El 7 de enero de 1610, Galileo observó con su telescopio lo que describió en ese momento como "tres estrellas fijas, totalmente invisibles [a] por su pequeñez", todas cercanas a Júpiter y en línea recta a través de él. [50] Las observaciones de las noches posteriores mostraron que las posiciones de estas "estrellas" en relación con Júpiter estaban cambiando de una manera que habría sido inexplicable si realmente hubieran sido estrellas fijas . El 10 de enero, Galileo notó que uno de ellos había desaparecido, observación que atribuyó a que estaba escondido detrás de Júpiter. A los pocos días, concluyó que estaban orbitando a Júpiter: había descubierto tres de las cuatro lunas más grandes de Júpiter . [51] Descubrió el cuarto el 13 de enero. Galileo nombró al grupo de cuatro estrellas mediceas , en honor a su futuro patrón, Cosme II de 'Medici, Gran Duque de Toscana , y los tres hermanos de Cosimo. [52] Los astrónomos posteriores, sin embargo, los rebautizaron como satélites galileanos en honor a su descubridor. Estos satélites fueron descubiertos independientemente por Simon Marius el 8 de enero de 1610 y ahora se llaman Io , Europa , Ganímedes y Calisto , los nombres dados por Marius en su Mundus Iovialis publicado en 1614. [53]

Las observaciones de Galileo de los satélites de Júpiter provocaron una revolución en la astronomía: un planeta con planetas más pequeños orbitando no se ajustaba a los principios de la cosmología aristotélica , que sostenía que todos los cuerpos celestes deberían rodear la Tierra, [54] [55] y muchos astrónomos y los filósofos inicialmente se negaron a creer que Galileo pudiera haber descubierto tal cosa. [56] [57] Sus observaciones fueron confirmadas por el observatorio de Christopher Clavius y recibió una bienvenida de héroe cuando visitó Roma en 1611. [58] Galileo continuó observando los satélites durante los siguientes dieciocho meses y, a mediados de 1611, había obtenido estimaciones notablemente precisas para sus períodos, una hazaña que Johannes Kepler había creído imposible. [59] [60]

Fases de Venus

Las fases de Venus , observadas por Galileo en 1610

Desde septiembre de 1610, Galileo observó que Venus exhibe un conjunto completo de fases similar al de la Luna . El modelo heliocéntrico del Sistema Solar desarrollado por Nicolaus Copernicus predijo que todas las fases serían visibles ya que la órbita de Venus alrededor del Sol haría que su hemisferio iluminado mire hacia la Tierra cuando esté en el lado opuesto del Sol y mire hacia afuera. la Tierra cuando estaba en el lado terrestre del Sol. En el modelo geocéntrico de Ptolomeo , era imposible que las órbitas de los planetas se cruzaran con la capa esférica que transportaba al Sol. Tradicionalmente, la órbita de Venus se colocaba completamente en el lado cercano del Sol, donde solo podía exhibir fases creciente y nueva. También fue posible colocarlo completamente en el lado opuesto del Sol, donde solo podría exhibir fases gibosas y completas. Después de las observaciones telescópicas de Galileo de las fases creciente, gibosa y completa de Venus, el modelo ptolemaico se volvió insostenible. A principios del siglo XVII, como resultado de su descubrimiento, la gran mayoría de los astrónomos se convirtieron a uno de los diversos modelos planetarios geoheliocéntricos, [61] [62] como los modelos Tychonic , Capellan y Extended Capellan, [b] cada uno con o sin una Tierra en rotación diaria. Todos estos explicaron las fases de Venus sin la "refutación" de la predicción del heliocentrismo completo del paralaje estelar. El descubrimiento de Galileo de las fases de Venus fue, por lo tanto, su contribución más empírica y prácticamente influyente a la transición en dos etapas del geocentrismo completo al heliocentrismo completo a través del geoheliocentrismo. [ cita requerida ]

Saturno y Neptuno

En 1610, Galileo también observó el planeta Saturno , y al principio confundió sus anillos con planetas, [63] pensando que era un sistema de tres cuerpos. Cuando observó el planeta más tarde, los anillos de Saturno estaban directamente orientados hacia la Tierra, lo que le hizo pensar que dos de los cuerpos habían desaparecido. Los anillos reaparecieron cuando observó el planeta en 1616, lo que lo confundió aún más. [64]

Galileo observó el planeta Neptuno en 1612. Aparece en sus cuadernos como una de las muchas estrellas tenues sin importancia. No se dio cuenta de que era un planeta, pero notó su movimiento en relación con las estrellas antes de perder el rastro. [sesenta y cinco]

Manchas solares

Galileo realizó estudios telescópicos y a simple vista de las manchas solares . [66] Su existencia planteó otra dificultad con la perfección inmutable de los cielos como se postula en la física celeste aristotélica ortodoxa. Una aparente variación anual en sus trayectorias, observada por Francesco Sizzi y otros en 1612-1613, [67] también proporcionó un poderoso argumento contra el sistema ptolemaico y el sistema geoheliocéntrico de Tycho Brahe. [c] Una disputa sobre la prioridad reclamada en el descubrimiento de manchas solares, y en su interpretación, llevó a Galileo a una disputa larga y amarga con el jesuita Christoph Scheiner . En el medio estaba Mark Welser , a quien Scheiner había anunciado su descubrimiento, y quien le pidió a Galileo su opinión. Ambos desconocían la anterior observación y publicación de las manchas solares de Johannes Fabricius . [71]

Vía Láctea y estrellas

Galileo observó la Vía Láctea , que anteriormente se creía nebulosa , y descubrió que estaba formada por una multitud de estrellas empaquetadas tan densamente que desde la Tierra parecían ser nubes. Localizó muchas otras estrellas demasiado distantes para ser visibles a simple vista. Observó la estrella doble Mizar en la Osa Mayor en 1617. [72]

En Starry Messenger , Galileo informó que las estrellas aparecían como meros destellos de luz, esencialmente inalteradas en apariencia por el telescopio, y las contrastaba con planetas, que el telescopio reveló que eran discos. Pero poco después, en sus Letters on Sunspots , informó que el telescopio reveló que las formas de las estrellas y los planetas eran "bastante redondas". Desde ese punto en adelante, continuó informando que los telescopios mostraban la redondez de las estrellas, y que las estrellas vistas a través del telescopio medían unos pocos segundos de diámetro de arco. [73] [74] También ideó un método para medir el tamaño aparente de una estrella sin un telescopio. Como se describe en su Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales , su método consistía en colgar una cuerda delgada en su línea de visión hasta la estrella y medir la distancia máxima desde la cual oscurecería por completo la estrella. A partir de sus medidas de esta distancia y del ancho de la cuerda, pudo calcular el ángulo subtendido por la estrella en su punto de vista. [75] [76] [77]

En su diálogo , se informó de que había encontrado el diámetro aparente de una estrella de primera magnitud a ser no más de 5 segundos de arco , y la de una de sexta magnitud a ser de unos 5 / 6 segundos de arco. Como la mayoría de los astrónomos de su época, Galileo no reconoció que los tamaños aparentes de las estrellas que midió eran espurios, causados ​​por la difracción y la distorsión atmosférica, y no representaban los verdaderos tamaños de las estrellas. Sin embargo, los valores de Galileo eran mucho más pequeños que las estimaciones previas de los tamaños aparentes de las estrellas más brillantes, como las hechas por Brahe, y permitieron a Galileo contrarrestar los argumentos anti-copernicanos como los de Tycho de que estas estrellas tendrían que ser absurdamente grandes. para que sus paralaje anuales sean indetectables. [78] [79] [80] Otros astrónomos como Simon Marius, Giovanni Battista Riccioli y Martinus Hortensius hicieron medidas similares de estrellas, y Marius y Riccioli concluyeron que los tamaños más pequeños no eran lo suficientemente pequeños para responder al argumento de Tycho. [81] [82]

Teoría de las mareas

Galileo Galilei, retrato de Domenico Tintoretto

El cardenal Belarmino había escrito en 1615 que el sistema copernicano no podía defenderse sin "una verdadera demostración física de que el sol no gira alrededor de la tierra, sino que la tierra gira alrededor del sol". [83] Galileo consideró que su teoría de las mareas proporciona tal evidencia. [84] Esta teoría era tan importante para él que originalmente tenía la intención de llamar a su Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales el Diálogo sobre el reflujo y el flujo del mar . [85] La referencia a las mareas se eliminó del título por orden de la Inquisición. [ cita requerida ]

Para Galileo, las mareas fueron causadas por el chapoteo del agua en los mares cuando un punto en la superficie de la Tierra aceleró y desaceleró debido a la rotación de la Tierra sobre su eje y la revolución alrededor del Sol. Circuló su primer relato de las mareas en 1616, dirigido al cardenal Orsini . [86] Su teoría dio la primera idea de la importancia de las formas de las cuencas oceánicas en el tamaño y el momento de las mareas; explicó correctamente, por ejemplo, las insignificantes mareas a mitad de camino a lo largo del mar Adriático en comparación con las de los extremos. Sin embargo, como explicación general de la causa de las mareas, su teoría fue un fracaso. [ cita requerida ]

Si esta teoría fuera correcta, solo habría una marea alta por día. Galileo y sus contemporáneos eran conscientes de esta insuficiencia porque hay dos mareas altas diarias en Venecia en lugar de una, con unas 12 horas de diferencia. Galileo descartó esta anomalía como resultado de varias causas secundarias, incluida la forma del mar, su profundidad y otros factores. [87] [88] Albert Einstein expresó más tarde la opinión de que Galileo desarrolló sus "argumentos fascinantes" y los aceptó acríticamente por un deseo de una prueba física del movimiento de la Tierra. [89] Galileo también descartó la idea, conocida desde la antigüedad y por su contemporáneo Johannes Kepler, de que la Luna [90] causaba las mareas; Galileo tampoco se interesó por las órbitas elípticas de los planetas de Kepler . [91] [92] Galileo continuó argumentando a favor de su teoría de las mareas, considerándola la prueba definitiva del movimiento de la Tierra. [93]

Controversia sobre cometas y The Assayer

En 1619, Galileo se vio envuelto en una controversia con el padre Orazio Grassi , profesor de matemáticas en el Jesuita Collegio Romano . Comenzó como una disputa sobre la naturaleza de los cometas, pero cuando Galileo publicó The Assayer ( Il Saggiatore ) en 1623, su última salva en la disputa, se había convertido en una controversia mucho más amplia sobre la naturaleza misma de la ciencia. La portada del libro describe a Galileo como filósofo y "Matematico Primario" del Gran Duque de Toscana. [ cita requerida ]

Debido a que The Assayer contiene una gran cantidad de ideas de Galileo sobre cómo se debe practicar la ciencia, se lo ha llamado su manifiesto científico. [94] [95] A principios de 1619, el padre Grassi había publicado de forma anónima un folleto, Una disputa astronómica sobre los tres cometas del año 1618 , [96] que discutía la naturaleza de un cometa que había aparecido a fines de noviembre del año anterior. . Grassi concluyó que el cometa era un cuerpo de fuego que se había movido a lo largo de un segmento de un gran círculo a una distancia constante de la tierra, [97] [98] y dado que se movía en el cielo más lentamente que la Luna, debe estar más lejos más lejos que la Luna. [ cita requerida ]

Los argumentos y conclusiones de Grassi fueron criticados en un artículo posterior, Discourse on Comets , [99] publicado bajo el nombre de uno de los discípulos de Galileo, un abogado florentino llamado Mario Guiducci , aunque había sido escrito en gran parte por el propio Galileo. [100] Galileo y Guiducci no ofrecieron una teoría definitiva propia sobre la naturaleza de los cometas, [101] [102] aunque sí presentaron algunas conjeturas provisionales que ahora se sabe que están equivocadas. (El enfoque correcto para el estudio de los cometas había sido propuesto en ese momento por Tycho Brahe.) En su pasaje de apertura, el Discurso de Galileo y Guiducci insultó gratuitamente al jesuita Christoph Scheiner , [103] [104] [105] y varias observaciones poco halagüeñas sobre los profesores del Collegio Romano se encontraban dispersos por toda la obra. [103] Los jesuitas se sintieron ofendidos, [103] [102] y Grassi pronto respondió con un tratado polémico propio, El equilibrio astronómico y filosófico , [106] bajo el seudónimo de Lothario Sarsio Sigensano, [107] pretendiendo ser uno de los sus propios alumnos. [ cita requerida ]

The Assayer fue la respuesta devastadora de Galileo al Equilibrio Astronómico . [108] Ha sido ampliamente reconocido como una obra maestra de la literatura polémica, [109] [110] en la que los argumentos de "Sarsi" están sujetos a un desdén fulminante. [111] Fue recibido con gran aclamación y complació especialmente al nuevo Papa, Urbano VIII , a quien había sido dedicado. [112] En Roma, en la década anterior, Barberini, el futuro Urbano VIII, se había puesto del lado de Galileo y la Academia Linceana . [113]

La disputa de Galileo con Grassi alienó permanentemente a muchos de los jesuitas que previamente habían simpatizado con sus ideas, [114] y Galileo y sus amigos estaban convencidos de que estos jesuitas eran los responsables de provocar su posterior condena. [115] Sin embargo, la evidencia de esto es, en el mejor de los casos, equívoca. [116] [117]

Controversia sobre heliocentrismo

La pintura de 1857 de Cristiano Banti Galileo frente a la Inquisición romana

En el momento del conflicto de Galileo con la Iglesia, la mayoría de las personas educadas suscribieron la visión geocéntrica aristotélica de que la Tierra es el centro del Universo y la órbita de todos los cuerpos celestes, o el nuevo sistema de Tycho Brahe que mezcla geocentrismo con heliocentrismo. [118] [119] La oposición al heliocentrismo y los escritos de Galileo sobre él combinaron objeciones religiosas y científicas. La oposición religiosa al heliocentrismo surgió de pasajes bíblicos que implican la naturaleza fija de la Tierra. [d] La oposición científica provino de Brahe, quien argumentó que si el heliocentrismo fuera cierto, se debería observar una paralaje estelar anual, aunque no lo había en ese momento. [e] Aristarco y Copérnico habían postulado correctamente que el paralaje era insignificante porque las estrellas estaban muy distantes. Sin embargo, Tycho respondió que dado que las estrellas parecen tener un tamaño angular medible , si las estrellas fueran tan distantes y su tamaño aparente se debe a su tamaño físico, serían mucho más grandes que el Sol. De hecho, no es posible observar el tamaño físico de estrellas distantes sin los telescopios modernos. [121] [f]

Galileo defendió el heliocentrismo basándose en sus observaciones astronómicas de 1609 . En diciembre de 1613, la Gran Duquesa Cristina de Florencia se enfrentó a uno de los amigos y seguidores de Galileo, Benedetto Castelli , con objeciones bíblicas al movimiento de la Tierra. [g] Impulsado por este incidente, Galileo escribió una carta a Castelli en la que argumentó que el heliocentrismo en realidad no era contrario a los textos bíblicos, y que la Biblia era una autoridad en la fe y la moral, no en la ciencia. Esta carta no se publicó, pero se distribuyó ampliamente. [122] Dos años más tarde, Galileo escribió una carta a Christina que amplió sus argumentos previamente hechos en ocho páginas a cuarenta páginas. [123]

En 1615, los escritos de Galileo sobre heliocentrismo habían sido presentados a la Inquisición romana por el padre Niccolò Lorini , quien afirmó que Galileo y sus seguidores estaban intentando reinterpretar la Biblia, [d] lo cual fue visto como una violación del Concilio de Trento y parecía peligrosamente como el protestantismo . [124] Lorini citó específicamente la carta de Galileo a Castelli. [125] Galileo fue a Roma para defenderse y defender sus ideas. A principios de 1616, monseñor Francesco Ingoli inició un debate con Galileo, enviándole un ensayo en el que se disputaba el sistema copernicano. Galileo declaró más tarde que creía que este ensayo había sido fundamental en la acción contra el copernicanismo que siguió. [126] Ingoli puede haber sido comisionado por la Inquisición para escribir una opinión experta sobre la controversia, con el ensayo proporcionando la base para las acciones de la Inquisición. [127] El ensayo se centró en dieciocho argumentos físicos y matemáticos contra el heliocentrismo. Tomó prestado principalmente de los argumentos de Tycho Brahe, en particular que el heliocentrismo requeriría las estrellas, ya que parecían ser mucho más grandes que el Sol. [h] El ensayo también incluyó cuatro argumentos teológicos, pero Ingoli sugirió que Galileo se centrara en los argumentos físicos y matemáticos, y no mencionó las ideas bíblicas de Galileo. [129]

En febrero de 1616, una comisión inquisitorial declaró que el heliocentrismo era "tonto y absurdo en filosofía, y formalmente herético, ya que contradice explícitamente en muchos lugares el sentido de la Sagrada Escritura". La Inquisición encontró que la idea del movimiento de la Tierra "recibe el mismo juicio en filosofía y ... en lo que respecta a la verdad teológica, es al menos errónea en la fe". [130] El Papa Pablo V ordenó al cardenal Belarmino que le entregara este hallazgo a Galileo y le ordenara que abandonara el heliocentrismo. El 26 de febrero, Galileo fue llamado a la residencia de Belarmino y se le ordenó "abandonar por completo ... la opinión de que el sol está quieto en el centro del mundo y la Tierra se mueve, y de ahora en adelante no sostenerlo, enseñarlo o defenderlo de ninguna manera de cualquier forma, ya sea oralmente o por escrito ". [131] El decreto de la Congregación del Índice prohibió el De Revolutionibus de Copérnico y otras obras heliocéntricas hasta su corrección. [131]

Durante la siguiente década, Galileo se mantuvo alejado de la controversia. Revivió su proyecto de escribir un libro sobre el tema, alentado por la elección del cardenal Maffeo Barberini como Papa Urbano VIII en 1623. Barberini era amigo y admirador de Galileo, y se había opuesto a la amonestación de Galileo en 1616. El libro resultante de Galileo, Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales , se publicó en 1632, con la autorización formal de la Inquisición y el permiso papal. [132]

Retrato de Galileo Galilei por Justus Sustermans , 1636. Museo Uffizi , Florencia .

Anteriormente, el Papa Urbano VIII le había pedido personalmente a Galileo que presentara argumentos a favor y en contra del heliocentrismo en el libro, y que tuviera cuidado de no defender el heliocentrismo. Ya sea sin saberlo o deliberadamente, Simplicio, el defensor de la visión geocéntrica aristotélica en Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales , a menudo se veía atrapado en sus propios errores y, a veces, parecía un tonto. De hecho, aunque Galileo afirma en el prefacio de su libro que el personaje lleva el nombre de un famoso filósofo aristotélico ( Simplicius en latín, "Simplicio" en italiano), el nombre "Simplicio" en italiano también tiene la connotación de "simplón". [133] [134] Esta representación de Simplicio hizo que Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales apareciera como un libro de defensa: un ataque al geocentrismo aristotélico y la defensa de la teoría copernicana. [ cita requerida ]

La mayoría de los historiadores están de acuerdo en que Galileo no actuó por malicia y se sintió sorprendido por la reacción a su libro. [i] Sin embargo, el Papa no se tomó a la ligera la sospecha de burla pública, ni la defensa copernicana. [ cita requerida ]

Galileo había enajenado a uno de sus partidarios más grandes y poderosos, el Papa, y fue llamado a Roma para defender sus escritos [138] en septiembre de 1632. Finalmente llegó en febrero de 1633 y fue llevado ante el inquisidor Vincenzo Maculani para ser acusado . A lo largo de su juicio, Galileo mantuvo firmemente que desde 1616 había cumplido fielmente su promesa de no sostener ninguna de las opiniones condenadas, e inicialmente negó siquiera defenderlas. Sin embargo, finalmente fue persuadido de admitir que, contrariamente a su verdadera intención, un lector de su Diálogo bien podría haber tenido la impresión de que pretendía ser una defensa del copernicanismo. En vista de la negación bastante inverosímil de Galileo de haber sostenido alguna vez las ideas copernicanas después de 1616 o haber tenido la intención de defenderlas en el Diálogo , su interrogatorio final, en julio de 1633, concluyó con la amenaza de tortura si no decía la verdad, pero mantuvo su negación a pesar de la amenaza. [139] [140] [141]

La sentencia de la Inquisición fue dictada el 22 de junio. Estaba en tres partes esenciales:

  • Galileo fue encontrado "vehementemente sospechoso de herejía" (aunque nunca fue acusado formalmente de herejía, lo que lo liberó de enfrentar el castigo corporal), [142] es decir, de haber sostenido la opinión de que el Sol yace inmóvil en el centro del universo, que el La Tierra no está en su centro y se mueve, y uno puede sostener y defender una opinión como probable después de que ha sido declarada contraria a las Sagradas Escrituras. Se le pidió que " abjurara , maldijera y detestara" esas opiniones. [143] [144] [145] [146]
  • Fue condenado a prisión formal a discreción de la Inquisición. [147] Al día siguiente, fue conmutada por arresto domiciliario, bajo el cual permaneció el resto de su vida. [148]
  • Su Diálogo ofensivo fue prohibido; y en una acción no anunciada en el juicio, se prohibió la publicación de cualquiera de sus obras, incluidas las que pudiera escribir en el futuro. [149] [150]
Retrato, atribuido a Murillo, de Galileo mirando las palabras "E pur si muove" ( Y sin embargo se mueve ) (no legible en esta imagen) grabadas en la pared de su celda de la prisión

Según la leyenda popular, después de retractarse de su teoría de que la Tierra se movía alrededor del Sol, Galileo supuestamente murmuró la frase rebelde " Y sin embargo se mueve ". Un cuadro de la década de 1640 del pintor español Bartolomé Esteban Murillo o de un artista de su escuela, en el que las palabras estuvieron ocultas hasta los trabajos de restauración en 1911, muestra a un Galileo encarcelado aparentemente mirando las palabras "E pur si muove" escritas en la pared de su calabozo. El relato escrito más antiguo conocido de la leyenda data de un siglo después de su muerte, pero Stillman Drake escribe que "ahora no hay duda de que las famosas palabras ya se atribuyeron a Galileo antes de su muerte". [151]

Después de un período con el amigo Ascanio Piccolomini (el arzobispo de Siena ), a Galileo se le permitió regresar a su villa en Arcetri, cerca de Florencia, en 1634, donde pasó parte de su vida bajo arresto domiciliario. A Galileo se le ordenó leer los Siete Salmos Penitenciales una vez a la semana durante los siguientes tres años. Sin embargo, su hija María Celeste lo alivió de la carga después de obtener el permiso eclesiástico para asumirla. [152]

Fue mientras Galileo estaba bajo arresto domiciliario cuando dedicó su tiempo a una de sus mejores obras, Dos nuevas ciencias . Aquí resumió el trabajo que había hecho unos cuarenta años antes, sobre las dos ciencias ahora llamadas cinemática y resistencia de materiales , publicado en Holanda para evitar la censura. Este libro fue muy elogiado por Albert Einstein. [153] Como resultado de este trabajo, a menudo se llama a Galileo el "padre de la física moderna". Quedó completamente ciego en 1638 y sufría de una hernia dolorosa e insomnio , por lo que se le permitió viajar a Florencia para recibir asesoramiento médico. [14]

Dava Sobel sostiene que antes del juicio de Galileo en 1633 y el juicio por herejía, el papa Urbano VIII se había preocupado por las intrigas de la corte y los problemas del estado, y comenzó a temer la persecución o las amenazas a su propia vida. En este contexto, Sobel argumenta que el problema de Galileo fue presentado al Papa por miembros de la corte y enemigos de Galileo. Habiendo sido acusado de debilidad en la defensa de la iglesia, Urbano reaccionó contra Galileo con ira y miedo. [154]

Tumba de Galileo, Santa Croce , Florencia

Galileo continuó recibiendo visitas hasta 1642, cuando, tras sufrir fiebre y palpitaciones cardíacas, murió el 8 de enero de 1642, a los 77 años. [14] [155] El Gran Duque de Toscana, Fernando II , quiso enterrarlo en el cuerpo principal. de la Basílica de la Santa Croce , junto a las tumbas de su padre y otros antepasados, y erigir un mausoleo de mármol en su honor. [156] [157]

Dedo medio de la mano derecha de Galileo

Sin embargo, estos planes se abandonaron después de que el Papa Urbano VIII y su sobrino, el cardenal Francesco Barberini, protestaran, [156] [157] [158] porque Galileo había sido condenado por la Iglesia Católica por "sospecha vehemente de herejía". [159] En cambio, fue enterrado en una pequeña habitación junto a la capilla de los novicios al final de un pasillo desde el crucero sur de la basílica hasta la sacristía. [156] [160] Lo volvieron a enterrar en el cuerpo principal de la basílica en 1737 después de que se erigiera allí un monumento en su honor; [161] [162] durante esta mudanza, tres dedos y un diente fueron removidos de sus restos. [163] Estos dedos se encuentran actualmente en exhibición en el Museo Galileo de Florencia, Italia. [164]

Metodos cientificos

Galileo hizo contribuciones originales a la ciencia del movimiento a través de una combinación innovadora de experimentos y matemáticas. [165] Más típicos de la ciencia en ese momento fueron los estudios cualitativos de William Gilbert , sobre magnetismo y electricidad. El padre de Galileo, Vincenzo Galilei , un laudista y teórico de la música, había realizado experimentos que establecían quizás la relación no lineal más antigua conocida en física: para una cuerda estirada, el tono varía como la raíz cuadrada de la tensión. [166] Estas observaciones se enmarcan en el marco de la tradición musical pitagórica , bien conocida por los fabricantes de instrumentos, que incluía el hecho de que subdividir una cuerda entre un número entero produce una escala armoniosa. Por lo tanto, una cantidad limitada de matemáticas había relacionado durante mucho tiempo la música y la ciencia física, y el joven Galileo pudo ver que las observaciones de su propio padre ampliaban esa tradición. [167]

Galileo fue uno de los primeros pensadores modernos en afirmar claramente que las leyes de la naturaleza son matemáticas. En The Assayer , escribió "La filosofía está escrita en este gran libro, el universo ... Está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas; ...." [168] Sus análisis matemáticos son un desarrollo posterior de una tradición empleada por los filósofos naturales escolásticos tardíos , que Galileo aprendió cuando estudió filosofía. [169] Su trabajo marcó otro paso hacia la eventual separación de la ciencia tanto de la filosofía como de la religión; un desarrollo importante en el pensamiento humano. A menudo estaba dispuesto a cambiar sus puntos de vista de acuerdo con la observación. Para realizar sus experimentos, Galileo tuvo que establecer estándares de duración y tiempo, de modo que las mediciones realizadas en diferentes días y en diferentes laboratorios pudieran compararse de manera reproducible. Esto proporcionó una base confiable sobre la cual confirmar las leyes matemáticas mediante el razonamiento inductivo . [ cita requerida ]

Galileo mostró una apreciación moderna de la relación adecuada entre las matemáticas, la física teórica y la física experimental. Entendió la parábola , tanto en términos de secciones cónicas como en términos de ordenadas (y) que varían como el cuadrado de la abscisa (x). Galileo afirmó además que la parábola era la trayectoria teóricamente ideal de un proyectil acelerado uniformemente en ausencia de resistencia del aire u otras perturbaciones. Admitió que existen límites a la validez de esta teoría, señalando sobre bases teóricas que una trayectoria de proyectil de un tamaño comparable a la de la Tierra no podría ser una parábola, [170] [171] [172] pero, sin embargo, mantuvo que para distancias hasta el alcance de la artillería de su época, la desviación de la trayectoria de un proyectil de una parábola sería sólo muy leve. [170] [173] [174]

Galileo mostrando al dux de Venecia cómo usar el telescopio (fresco de Giuseppe Bertini )

Astronomía

En la observación de 1604 de Galileo de la supernova de Kepler y su conclusión de que se trataba de un grupo de estrellas distantes, Galileo refutó la noción aristotélica de la inmutabilidad de los cielos. [42]

Utilizando su telescopio refractor , Galileo observó a finales de 1609 que la superficie de la Luna no es lisa. [37] A principios del año siguiente, observó las cuatro lunas más grandes de Júpiter. [52] Más tarde, en 1610, observó las fases de Venus, una prueba de heliocentrismo, así como Saturno, aunque pensó que los anillos del planeta eran otros dos planetas. [63] En 1612, observó a Neptuno y notó su movimiento, pero no lo identificó como un planeta. [sesenta y cinco]

Galileo realizó estudios de las manchas solares [66], la Vía Láctea, y realizó varias observaciones sobre las estrellas, incluida la forma de medir su tamaño aparente sin un telescopio. [75] [76] [77]

Ingenieria

La brújula geométrica y militar de Galileo , que se cree que fue hecha c. 1604 por su fabricante de instrumentos personal Marc'Antonio Mazzoleni

Galileo hizo una serie de contribuciones a lo que ahora se conoce como ingeniería , a diferencia de la física pura . Entre 1595 y 1598, Galileo diseñó y mejoró una brújula geométrica y militar apta para artilleros y topógrafos . Esto amplió los instrumentos anteriores diseñados por Niccolò Tartaglia y Guidobaldo del Monte . Para los artilleros, ofrecía, además de una forma nueva y más segura de elevar los cañones con precisión, una forma de calcular rápidamente la carga de pólvora para balas de cañón de diferentes tamaños y materiales. Como instrumento geométrico, permitió la construcción de cualquier polígono regular , el cálculo del área de cualquier polígono o sector circular y una variedad de otros cálculos. Bajo la dirección de Galileo, el fabricante de instrumentos Marc'Antonio Mazzoleni produjo más de 100 de estas brújulas, que Galileo vendió (junto con un manual de instrucciones que escribió) por 50 liras y ofreció un curso de instrucción en el uso de las brújulas por 120 liras . [175]

En 1593 , Galileo construyó un termómetro , usando la expansión y contracción del aire en un bulbo para mover el agua en un tubo adjunto. [ cita requerida ]

Una réplica del primer telescopio sobreviviente atribuido a Galileo Galilei, en exhibición en el Observatorio Griffith

En 1609, Galileo fue, junto con el inglés Thomas Harriot y otros, entre los primeros en utilizar un telescopio refractor como instrumento para observar estrellas, planetas o lunas. El nombre "telescopio" fue acuñado para el instrumento de Galileo por un matemático griego, Giovanni Demisiani , [176] [177] en un banquete celebrado en 1611 por el príncipe Federico Cesi para que Galileo fuera miembro de su Accademia dei Lincei . [178] En 1610, utilizó un telescopio a corta distancia para ampliar las partes de los insectos. [179] [180] Para 1624, Galileo había utilizado un microscopio compuesto . Le entregó uno de estos instrumentos al cardenal Zollern en mayo de ese año para que lo presentara al duque de Baviera, [181] y en septiembre envió otro al príncipe Cesi. [182] Los linceanos jugaron un papel nuevamente al nombrar el "microscopio" un año más tarde cuando su compañero de academia Giovanni Faber acuñó la palabra para la invención de Galileo de las palabras griegas μικρόν ( micron ) que significa "pequeño", y σκοπεῖν ( skopein ) que significa " para mirar". La palabra estaba destinada a ser análoga a "telescopio". [183] [184] Las ilustraciones de insectos hechas con uno de los microscopios de Galileo y publicadas en 1625, parecen haber sido la primera documentación clara del uso de un microscopio compuesto . [182]

En 1612, habiendo determinado los períodos orbitales de los satélites de Júpiter, Galileo propuso que con un conocimiento suficientemente preciso de sus órbitas, se podrían usar sus posiciones como un reloj universal, y esto haría posible la determinación de la longitud . Trabajó en este problema de vez en cuando durante el resto de su vida, pero los problemas prácticos eran graves. El método fue aplicado con éxito por primera vez por Giovanni Domenico Cassini en 1681 y más tarde se utilizó ampliamente para grandes estudios de la tierra; Este método, por ejemplo, se utilizó para estudiar Francia, y más tarde por Zebulon Pike del medio oeste de los Estados Unidos en 1806. Para la navegación marítima, donde las observaciones telescópicas delicadas eran más difíciles, el problema de la longitud finalmente requirió el desarrollo de un práctico cronómetro marino portátil. , como el de John Harrison . [185] Al final de su vida, cuando estaba totalmente ciego, Galileo diseñó un mecanismo de escape para un reloj de péndulo (llamado escape de Galileo ), aunque no se construyó ningún reloj que lo usara hasta que Christiaan Huygens fabricó el primer reloj de péndulo en pleno funcionamiento en la década de 1650. . [ cita requerida ]

Galileo fue invitado en varias ocasiones a asesorar sobre proyectos de ingeniería para aliviar las crecidas de los ríos. En 1630 Mario Guiducci probablemente contribuyó decisivamente a que Bartolotti le consultara sobre un plan para abrir un nuevo canal para el río Bisenzio cerca de Florencia. [186]

Física

Galileo e Viviani , 1892, Tito Lessi
Cúpula de la Catedral de Pisa con la "lámpara de Galileo"

El trabajo teórico y experimental de Galileo sobre los movimientos de los cuerpos, junto con el trabajo en gran parte independiente de Kepler y René Descartes , fue un precursor de la mecánica clásica desarrollada por Sir Isaac Newton . Galileo realizó varios experimentos con péndulos . Se cree popularmente (gracias a la biografía de Vincenzo Viviani ) que estos comenzaron observando los vaivenes del candelabro de bronce en la catedral de Pisa, utilizando su pulso como temporizador. Experimentos posteriores se describen en sus Dos nuevas ciencias . Galileo afirmó que un péndulo simple es isócrono , es decir, que sus oscilaciones siempre toman la misma cantidad de tiempo, independientemente de la amplitud . De hecho, esto es sólo aproximadamente cierto [187], como descubrió Christiaan Huygens . Galileo también descubrió que el cuadrado del período varía directamente con la longitud del péndulo. El hijo de Galileo, Vincenzo, esbozó un reloj basado en las teorías de su padre en 1642. El reloj nunca se construyó y, debido a las grandes oscilaciones requeridas por su escape de borde , habría sido un mal cronometrador. [ cita requerida ]

Galileo es menos conocido, pero aún se le atribuye, ser uno de los primeros en comprender la frecuencia del sonido. Al raspar un cincel a diferentes velocidades, vinculó el tono del sonido producido al espaciado de los saltos del cincel, una medida de frecuencia. En 1638, Galileo describió un método experimental para medir la velocidad de la luz al disponer que dos observadores, cada uno con linternas equipadas con persianas, observaran las linternas del otro a cierta distancia. El primer observador abre la contraventana de su lámpara y, el segundo, al ver la luz, abre inmediatamente la contraventana de su propia linterna. El tiempo entre que el primer observador abre su obturador y ve la luz de la lámpara del segundo observador indica el tiempo que tarda la luz en viajar de un lado a otro entre los dos observadores. Galileo informó que cuando intentó esto a una distancia de menos de una milla, no pudo determinar si la luz apareció instantáneamente o no. [188] En algún momento entre la muerte de Galileo y 1667, los miembros de la Accademia del Cimento florentina repitieron el experimento a una distancia de aproximadamente una milla y obtuvieron un resultado igualmente inconcluso. [189] Desde entonces se ha determinado que la velocidad de la luz es demasiado rápida para ser medida con tales métodos.

Galileo propuso el principio básico de la relatividad , que las leyes de la física son las mismas en cualquier sistema que se mueva a una velocidad constante en línea recta, independientemente de su velocidad o dirección particular. Por tanto, no hay movimiento absoluto ni reposo absoluto. Este principio proporcionó el marco básico para las leyes del movimiento de Newton y es fundamental para la teoría especial de la relatividad de Einstein .

Cuerpos que caen

Una biografía del alumno de Galileo, Vincenzo Viviani, afirmaba que Galileo había dejado caer bolas del mismo material, pero en masas diferentes , desde la Torre Inclinada de Pisa para demostrar que su tiempo de descenso era independiente de su masa. [190] Esto era contrario a lo que Aristóteles había enseñado: que los objetos pesados ​​caen más rápido que los más livianos, en proporción directa al peso. [191] [192] Si bien esta historia se ha vuelto a contar en relatos populares, el propio Galileo no cuenta ningún experimento de este tipo, y los historiadores generalmente aceptan que fue, a lo sumo, un experimento mental que en realidad no tuvo lugar. [193] Una excepción es Drake, [194] quien sostiene que el experimento se llevó a cabo, más o menos como lo describió Viviani. El experimento descrito en realidad fue realizado por Simon Stevin (comúnmente conocido como Stevinus) y Jan Cornets de Groot , [36] aunque el edificio utilizado fue en realidad la torre de la iglesia en Delft en 1586. Sin embargo, la mayoría de sus experimentos con cuerpos que caen se llevaron a cabo utilizando planos inclinados donde tanto los problemas de sincronización como la resistencia del aire se redujeron mucho. [195] En cualquier caso, las observaciones de que objetos de tamaño similar y diferentes pesos caían a la misma velocidad están documentadas en obras tan antiguas como las de John Philoponus en el siglo VI y que Galileo conocía. [196] [197]

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Durante la misión Apolo 15 en 1971, el astronauta David Scott demostró que Galileo tenía razón: la aceleración es la misma para todos los cuerpos sujetos a la gravedad en la Luna, incluso para un martillo y una pluma.

En su Discorsi de 1638 , el personaje de Galileo, Salviati, ampliamente considerado como el portavoz de Galileo, sostenía que todos los pesos desiguales caerían con la misma velocidad finita en el vacío. Pero esto había sido propuesto previamente por Lucrecio [198] y Simon Stevin . [199] Cristiano Banti 's Salviati también sostuvo que podría ser experimentalmente demostrado por la comparación de los movimientos de péndulo en el aire con bobs de plomo y de corcho que tenían peso diferente, pero que eran de otra manera similar. [ cita requerida ]

Galileo propuso que un cuerpo que cayera caería con una aceleración uniforme, siempre que la resistencia del medio por el que cayera permaneciera insignificante, o en el caso límite de que cayera por el vacío. [200] [201] También derivó la ley cinemática correcta para la distancia recorrida durante una aceleración uniforme a partir del reposo, es decir, que es proporcional al cuadrado del tiempo transcurrido (  d  ∝  t  2  ). [202] [203] Antes de Galileo, Nicole Oresme , en el siglo XIV, había derivado la ley del tiempo al cuadrado para un cambio uniformemente acelerado, [204] [205] y Domingo de Soto había sugerido en el siglo XVI que los cuerpos que caen a través de un medio homogéneo se aceleraría uniformemente. [202] Sin embargo, Soto no anticipó muchas de las calificaciones y refinamientos contenidos en la teoría de la caída de cuerpos de Galileo. Por ejemplo, no reconoció, como lo hizo Galileo, que un cuerpo caería con una aceleración estrictamente uniforme solo en el vacío y que, de lo contrario, eventualmente alcanzaría una velocidad terminal uniforme. Galileo expresó la ley del cuadrado del tiempo utilizando construcciones geométricas y palabras matemáticamente precisas, adhiriéndose a los estándares de la época. (Quedaba para otros reexpresar la ley en términos algebraicos). [ cita requerida ]

También concluyó que los objetos retienen su velocidad en ausencia de cualquier impedimento para su movimiento, [206] contradiciendo así la hipótesis aristotélica generalmente aceptada de que un cuerpo solo puede permanecer en los llamados "violentos", "antinaturales" o "forzados". movimiento mientras un agente de cambio (el "motor") continúe actuando sobre él. [207] John Philoponus y Jean Buridan habían propuesto ideas filosóficas relacionadas con la inercia . Galileo dijo: "Imagina cualquier partícula proyectada a lo largo de un plano horizontal sin fricción; entonces sabemos, por lo que se ha explicado con más detalle en las páginas anteriores, que esta partícula se moverá a lo largo de este mismo plano con un movimiento uniforme y perpetuo, siempre que el avión no tiene límites ". [208] Esto se incorporó a las leyes del movimiento de Newton (primera ley), a excepción de la dirección del movimiento: Newton es recto, Galileo es circular (por ejemplo, el movimiento de los planetas alrededor del Sol, que según él, y a diferencia de Newton , tiene lugar en ausencia de gravedad). [209]

Matemáticas

Si bien la aplicación de las matemáticas por parte de Galileo a la física experimental fue innovadora, sus métodos matemáticos fueron los estándar del momento, incluidos docenas de ejemplos de un método de raíz cuadrada de proporción inversa transmitido de Fibonacci y Arquímedes . El análisis y las pruebas se basaron en gran medida en la teoría de la proporción eudoxiana , como se establece en el quinto libro de los Elementos de Euclides . Esta teoría había estado disponible sólo un siglo antes, gracias a traducciones precisas de Tartaglia y otros; pero al final de la vida de Galileo, fue reemplazado por los métodos algebraicos de Descartes .

El concepto que ahora se llama paradoja de Galileo no era original de él. Su solución propuesta, que no se pueden comparar números infinitos , ya no se considera útil.

Reevaluaciones posteriores de la Iglesia

El asunto de Galileo fue olvidado en gran parte después de la muerte de Galileo, y la controversia disminuyó. La prohibición de la Inquisición de reimprimir las obras de Galileo se levantó en 1718 cuando se concedió el permiso para publicar una edición de sus obras (excluyendo el Diálogo condenado ) en Florencia. [210] En 1741, el Papa Benedicto XIV autorizó la publicación de una edición de las obras científicas completas de Galileo [211] que incluía una versión moderadamente censurada del Diálogo . [212] [211] En 1758, la prohibición general de las obras que abogaban por el heliocentrismo se eliminó del Índice de libros prohibidos , aunque se mantuvo la prohibición específica de las versiones sin censura del Diálogo y De Revolutionibus de Copérnico . [213] [211] Todos los rastros de oposición oficial al heliocentrismo por parte de la iglesia desaparecieron en 1835 cuando estos trabajos fueron finalmente eliminados del Índice. [214] [215]

El interés por el asunto Galileo revivió a principios del siglo XIX, cuando los polemistas protestantes lo utilizaron (y otros eventos como la Inquisición española y el mito de la Tierra plana ) para atacar el catolicismo romano. [9] El interés en él ha aumentado y disminuido desde entonces. En 1939, el Papa Pío XII , en su primer discurso ante la Pontificia Academia de Ciencias , pocos meses después de su elección al papado, describió a Galileo como uno de los "héroes de la investigación más audaces ... sin miedo a los tropiezos". y los riesgos en el camino, ni temerosos de los monumentos fúnebres ". [216] Su asesor cercano durante 40 años, el profesor Robert Leiber, escribió: "Pío XII tuvo mucho cuidado de no cerrar ninguna puerta (a la ciencia) prematuramente. Se mostró enérgico en este punto y lo lamentó en el caso de Galileo". [217]

El 15 de febrero de 1990, en un discurso pronunciado en la Universidad Sapienza de Roma , [218] [219] el cardenal Ratzinger (más tarde Papa Benedicto XVI ) citó algunas opiniones actuales sobre el asunto Galileo como formando lo que él llamó "un caso sintomático que nos permite para ver cuán profundas son hoy las dudas de la era moderna, de la ciencia y la tecnología ”. [220] Algunas de las opiniones que citó fueron las del filósofo Paul Feyerabend , a quien citó diciendo: "La Iglesia en la época de Galileo se mantuvo mucho más cerca de la razón que el propio Galileo, y tomó en consideración los aspectos éticos y consecuencias sociales de la enseñanza de Galileo también. Su veredicto contra Galileo fue racional y justo y la revisión de este veredicto sólo puede justificarse sobre la base de lo políticamente oportuno ". [220] El cardenal no indicó claramente si estaba de acuerdo o en desacuerdo con las afirmaciones de Feyerabend. Sin embargo, dijo: "Sería una tontería construir una apologética impulsiva sobre la base de tales puntos de vista". [220]

El 31 de octubre de 1992, el Papa Juan Pablo II reconoció que la Iglesia se había equivocado al condenar a Galileo por afirmar que la Tierra gira alrededor del Sol. "Juan Pablo dijo que los teólogos que condenaron a Galileo no reconocieron la distinción formal entre la Biblia y su interpretación". [221]

En marzo de 2008, el director de la Pontificia Academia de Ciencias, Nicola Cabibbo , anunció un plan para honrar a Galileo erigiendo una estatua de él dentro de los muros del Vaticano. [222] En diciembre del mismo año, durante los eventos para conmemorar el 400 aniversario de las primeras observaciones telescópicas de Galileo, el Papa Benedicto XVI elogió sus contribuciones a la astronomía. [223] Sin embargo, un mes después, el jefe del Pontificio Consejo para la Cultura, Gianfranco Ravasi, reveló que el plan para erigir una estatua de Galileo en los terrenos del Vaticano había sido suspendido. [224]

Impacto en la ciencia moderna

Según Stephen Hawking , Galileo probablemente tiene más responsabilidad que nadie por el nacimiento de la ciencia moderna, [225] y Albert Einstein lo llamó el padre de la ciencia moderna. [226] [227]

Moneda conmemorativa del Año Internacional de la Astronomía

Los descubrimientos astronómicos de Galileo y las investigaciones sobre la teoría copernicana han llevado a un legado duradero que incluye la categorización de las cuatro grandes lunas de Júpiter descubiertas por Galileo ( Io , Europa , Ganímedes y Calisto ) como las lunas galileanas . Otros esfuerzos y principios científicos llevan el nombre de Galileo, incluida la nave espacial Galileo , [228] la primera nave espacial en entrar en órbita alrededor de Júpiter, el sistema de navegación por satélite global propuesto por Galileo , la transformación entre sistemas inerciales en la mecánica clásica denota la transformación de Galileo y la Gal (unidad ) , a veces conocido como Galileo, que es una unidad de aceleración que no pertenece al SI . [ cita requerida ]

En parte porque el año 2009 fue el cuarto centenario de las primeras observaciones astronómicas registradas de Galileo con el telescopio, las Naciones Unidas lo programaron como el Año Internacional de la Astronomía . [229] La Unión Astronómica Internacional (IAU) diseñó un plan global , también respaldado por la UNESCO , el organismo de las Naciones Unidas responsable de los asuntos educativos, científicos y culturales. El Año Internacional de la Astronomía 2009 pretendía ser una celebración mundial de la astronomía y sus contribuciones a la sociedad y la cultura, estimulando el interés mundial no solo por la astronomía sino también por la ciencia en general, con una inclinación particular hacia los jóvenes. [ cita requerida ]

El planeta Galileo y el asteroide 697 Galilea reciben su nombre en su honor. [ cita requerida ]

En medios artísticos y populares

Galileo se menciona varias veces en la sección "ópera" de la canción de Queen , " Bohemian Rhapsody ". [230] Tiene un lugar destacado en la canción " Galileo " interpretada por Indigo Girls y "Galileo" de Amy Grant en su álbum Heart in Motion . [ cita requerida ]

Se han escrito obras de teatro del siglo XX sobre la vida de Galileo, entre ellas Life of Galileo (1943) del dramaturgo alemán Bertolt Brecht , con una adaptación cinematográfica (1975) de la misma, y Lamp at Midnight (1947) de Barrie Stavis , [231] como así como la obra de 2008 "Galileo Galilei". [232]

Kim Stanley Robinson escribió una novela de ciencia ficción titulada El sueño de Galileo (2009), en la que Galileo llega al futuro para ayudar a resolver una crisis de la filosofía científica; la historia va y viene entre la época de Galileo y un futuro lejano hipotético y contiene una gran cantidad de información biográfica. [233]

Galileo Galilei fue seleccionado recientemente como motivo principal para una moneda de colección de alto valor: la moneda conmemorativa del Año Internacional de la Astronomía de 25 € , acuñada en 2009. Esta moneda también conmemora el 400 aniversario de la invención del telescopio de Galileo . El anverso muestra una parte de su retrato y su telescopio. El fondo muestra uno de sus primeros dibujos de la superficie de la luna. En el anillo plateado se representan otros telescopios: el telescopio Isaac Newton , el observatorio de la abadía de Kremsmünster , un telescopio moderno, un radiotelescopio y un telescopio espacial . En 2009, también se lanzó el Galileoscopio . Este es un telescopio educativo de 2 pulgadas (51 mm) producido en serie y de bajo costo con una calidad relativamente alta. [ cita requerida ]

Estatua fuera de los Uffizi , Florencia
Estatua de Galileo de Pio Fedi (1815–1892) en el interior del edificio Lanyon de la Queen's University de Belfast . Sir William Whitla (profesor de Materia Médica 1890-1919) trajo la estatua de Italia y la donó a la Universidad.

Los primeros trabajos de Galileo que describen instrumentos científicos incluyen el tracto de 1586 titulado The Little Balance ( La Billancetta ) que describe una balanza precisa para pesar objetos en el aire o en el agua [234] y el manual impreso de 1606 Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare sobre el funcionamiento de una geometría y brújula militar. [235]

Sus primeros trabajos sobre la dinámica, la ciencia del movimiento y la mecánica fueron su Pisan De Motu (On Motion) de alrededor de 1590 y su Paduan Le Meccaniche (Mecánica) de alrededor de 1600 . El primero se basaba en la dinámica de fluidos aristotélica-arquimediana y sostenía que la velocidad de la caída gravitacional en un medio fluido era proporcional al exceso del peso específico de un cuerpo sobre el del medio, por lo que en el vacío los cuerpos caerían con velocidades proporcionales a sus pesos específicos. También se suscribió a la dinámica del ímpetu Philoponan en la que el ímpetu es autodisipado y la caída libre en el vacío tendría una velocidad terminal esencial según el peso específico después de un período inicial de aceleración. [ cita requerida ]

El mensajero estrellado ( Sidereus Nuncius ) de Galileo de 1610 fue el primer tratado científico que se publicó basado en observaciones realizadas a través de un telescopio. Informó sus descubrimientos de:

  • las lunas galileanas
  • la rugosidad de la superficie de la Luna
  • la existencia de una gran cantidad de estrellas invisibles a simple vista, en particular las responsables de la aparición de la Vía Láctea
  • diferencias entre las apariencias de los planetas y las de las estrellas fijas: las primeras aparecen como pequeños discos, mientras que las segundas aparecen como puntos de luz no magnificados

Galileo publicó una descripción de las manchas solares en 1613 titulada Letters on Sunspots [236], sugiriendo que el Sol y los cielos son corruptibles. The Letters on Sunspots también informó sus 1610 observaciones telescópicas del conjunto completo de fases de Venus, y su descubrimiento de los desconcertantes "apéndices" de Saturno y su posterior desaparición aún más desconcertante. En 1615, Galileo preparó un manuscrito conocido como la " Carta a la Gran Duquesa Cristina " que no se publicó en forma impresa hasta 1636. Esta carta era una versión revisada de la Carta a Castelli , que fue denunciada por la Inquisición como una incursión en teología al defender el copernicanismo como físicamente verdadero y como consistente con las Escrituras. [237] En 1616, después de la orden de la Inquisición a Galileo de no mantener o defender la posición copernicana, Galileo escribió el " Discurso sobre las mareas " ( Discorso sul flusso e il reflusso del mare ) basado en la tierra copernicana, en el forma de una carta privada al cardenal Orsini . [238] En 1619, Mario Guiducci, un alumno de Galileo, publicó una conferencia escrita en gran parte por Galileo bajo el título Discurso sobre los cometas ( Discorso Delle Comete ), argumentando en contra de la interpretación jesuita de los cometas. [239]

En 1623, Galileo publicó The Assayer —Il Saggiatore , que atacaba las teorías basadas en la autoridad de Aristóteles y promovía la experimentación y la formulación matemática de ideas científicas. El libro tuvo un gran éxito e incluso encontró apoyo entre los escalones más altos de la iglesia cristiana. [240] Tras el éxito de The Assayer , Galileo publicó el Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales ( Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ) en 1632. A pesar de tener cuidado de adherirse a las instrucciones de la Inquisición de 1616, las afirmaciones del libro que favorecen La teoría copernicana y un modelo no geocéntrico del sistema solar llevaron a que Galileo fuera juzgado y prohibido su publicación. A pesar de la prohibición de publicación, Galileo publicó sus Discursos y demostraciones matemáticas sobre dos nuevas ciencias ( Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze ) en 1638 en Holanda , fuera de la jurisdicción de la Inquisición. [ cita requerida ]

Trabajos escritos publicados

Las principales obras escritas de Galileo son las siguientes:

  • El pequeño equilibrio (1586; en italiano: La Bilancetta )
  • On Motion (c. 1590; en latín: De Motu Antiquiora ) [241]
  • Mecánica (c. 1600; en italiano: Le mecaniche )
  • Las operaciones de la brújula geométrica y militar (1606; en italiano: Le operazioni del compasso geometrico et militare )
  • El mensajero estrellado (1610; en latín: Sidereus Nuncius )
  • Discurso sobre cuerpos flotantes (1612; en italiano: Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono , "Discurso sobre cuerpos que permanecen sobre el agua o se mueven en ella")
  • Historia y demostración sobre las manchas solares (1613; en italiano: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari ; obra basada en las Tres letras sobre las manchas solares , Tre lettere sulle macchie solari , 1612)
  • " Carta a la Gran Duquesa Cristina " (1615; publicada en 1636)
  • " Discurso sobre las mareas " (1616; en italiano: Discorso del flusso e reflusso del mare )
  • Discurso sobre los cometas (1619; en italiano: Discorso delle Comete )
  • The Assayer (1623; en italiano: Il Saggiatore )
  • Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales (1632; en italiano: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo )
  • Discursos y demostraciones matemáticas sobre dos nuevas ciencias (1638; en italiano: Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze )

  • Iglesia católica y ciencia
  • Péndulo de segundos
  • Tribuna de Galileo
  • Villa Il Gioiello

  1. ^ es decir , invisible a simple vista.
  2. En el modelo de Capellan, solo Mercurio y Venus orbitan alrededor del Sol, mientras que en su versión extendida, como la expuesta por Riccioli, Marte también orbita al Sol, pero las órbitas de Júpiter y Saturno están centradas en la Tierra.
  3. En los sistemas geoestáticos, la aparente variación anual en el movimiento de las manchas solares solo podría explicarse como resultado de una precesión inverosímilmente complicada del eje de rotación del Sol [68] [69] [70] Sin embargo, esto no se aplicaba a la modificación versión del sistema de Tycho introducido por su protegido, Longomontanus , en el que se suponía que la Tierra giraba. El sistema de Longomontanus podría explicar los movimientos aparentes de las manchas solares tan bien como el copernicano.
  4. ^ a b Estos pasajes incluyen el Salmo 93: 1 , 96:10 y 1 Crónicas 16:30, que incluyen texto que dice: "El mundo también está establecido. No se puede mover". De la misma manera, el Salmo 104: 5 dice: "Él (el Señor) fundó la tierra para que no sea movida para siempre". Además, Eclesiastés 1: 5 dice, "El sol también sale y el sol se pone, y se apresura a su lugar donde sale", y Josué 10:14 dice, "Sol, deténgase en Gabaón ...". [120]
  5. Sólo en 1838 Friedrich Bessel pudo observarlo con precisión.
  6. En el sistema de Tycho, las estrellas estaban un poco más distantes que Saturno, y el Sol y las estrellas eran comparables en tamaño. [121]
  7. Según Maurice Finocchiaro, esto se hizo de manera amistosa y amable, por curiosidad. [122]
  8. Ingoli escribió que la gran distancia a las estrellas en la teoría heliocéntrica "prueba claramente ... que las estrellas fijas son de tal tamaño, ya que pueden superar o igualar el tamaño del círculo orbital de la Tierra misma". [128]
  9. Drake afirma que el personaje de Simplicio está inspirado en los filósofos aristotélicos Lodovico delle Colombe y Cesare Cremonini , en lugar de Urban. [135] También considera que la exigencia de que Galileo incluyera el argumento del Papa en el Diálogo no le dejó otra opción que ponerlo en boca de Simplicio. [136] Incluso Arthur Koestler , que en general es bastante severo con Galileo en Los sonámbulos , después de señalar que Urban sospechaba que Galileo pretendía que Simplicio fuera una caricatura de él, dice que "esto, por supuesto, no es cierto". [137]

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  • Obras de Galileo Galilei en LibriVox (audiolibros de dominio público)
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