La aventura de conocer el Universo: Platón, Aristóteles, Nicolás Copérnico, Johannes Kepler e Isaac Newton

Cómo empezó todo es una de las grandes preguntas que aún hoy se siguen debatiendo, y a su vez también una de las que probablemente nunca sean resueltas de un modo totalmente convincente

Los antiguos presocráticos, en la cuna de la civilización, apostaron por un modelo de mundo sin principio ni fin, donde las cosas cambiaban pero nunca aparecían de la nada. Y es que esta idea es tan reconfortante que no cuesta mucho aceptarla, ya que anula la posibilidad del llamdo “Apocalypsis”

La estructuración de esta teoria fue hecha por primera vez a fondo por una de las grandes celebridades de la filosofía griega: Platón. Según este hombre la materia exisitó desde el primer momento, pero de un modo caótico, tal que no tenía punto de comparación con lo que es hoy en día. Así pues, fue necesaria la intervención de un ser superior y autosuficiente para estructurar todo aquéllo, y a este ser los denominó Demiurgo, el gran arquitecto

El Demiurgo, por su propia naturaleza puramente intelectual, debía de haber creado el este mundo buscando la perfección y la belleza, de modo que el mejor modo de hacerlo, indudablemente, sería dotándole de la eternidad, si bien favoreciendo todos los cambios que en él se apreciaban

Años después Aristóteles, basándose en esta misma idea de que la naturaleza tenía una estructura perfecta, fue uno de los principales defensores de que todo seguía un modelo matematizado, junto con los pitagóricos. Asimismo, también participó en la teoría de que La Tierra era redonda, si bien tuvo el error relativo de seguir el modelo geocéntrico. Y cuando digo el error relativo es porque esta teoria no debería estar del todo desprestigiada por motivos que explicaré en otro momento, cuando hablemos de relatividad general

Aristóteles fue considerado como el Padre de la Ciencia en los siglos venideros, e incluso con la llegada de la Religión Católica sus métodos empiristas para el estudio de la naturaleza sirvieron a filósofos como Santo Tomás de Aquino para llegar a la conclusión de que Dios existe, basándose, por ejemplo, en que todo cuerpo en movimiento es movido por otro anteriormente, llegando así hasta un primer motor inmóvil capaz de moverse a sí mismo que sería la divinidad

Pero con la implantación de la religión, que respondía a todas las grandes preguntas con la fe, pasaron unos dos milenios antes de que la ciencia volviese a avanzar, o por lo menos a intentarlo, ya que todos conocemos la suerte que corrió uno de los grandes en este tema: Nicolás Copérnico. Acusado de blasfemia por proponer que La Tierra no era el centro del Universo, sino que lo era el Sol, sus estudios de este modelo heliocéntrico no fueron aceptados hasta muchos años después, y cuando esto pasó, entonces si, la ciencia resurgió, y ya teníamos un Universo donde alrededor del Sol giraban todos los planetas conocidos, pero del que aún se desconocían muchas cosas, entre ellas uno de los grandes misterios de la física moderna, que es la gravedad

A finales del siglo XVI apareció una ilustre figura más llamada Johannes Kepler, quien centró sus estudios en organizar la estructura de los movimientos de los astros, todavía indeterminados, los cuales resumió en tres sencillas leyes que no son tan fáciles de demostrar como de comprender, y cuyo enfoque matemático se verá más adelante

La primera ley de Kepler, la más conocida, explica que las órbitas que siguen los astros en sus movimientos de traslación son completamente planas, dado que su momento angular es nulo. Es decir, La Tierra, Júpiter, Saturno y lod demás planetas describen el perfil de una elipse en sus trayectorias, donde el Sol estaría ubicado en uno de los focos de la misma, o lo que es lo mismo, la suma de la distancia del Sol y otro punto fijo X del espacio hasta cualquiera de los planetas del Sistema Solar es constante para cada uno de ellos

La segunda ley de Kepler demuestra a partir de un cálculo integral que el movimiento areolar de los planetas es constante, o dicho de otro modo, que si trazásemos una línea recta desde el centro de un planeta de nuestro sistema y lo uniésemos con el Sol, y tras un cierto tiempo lo volviésemos a unir y calculásemos el área encerrada en el recinto entre las dos rectas y la elipse del movimiento de traslación, obtendríamos que siempre se obtendría el mismo valor para intervalos de tiempo semejantes. La consecuencia de esto es que cuanto más cerca está un planeta de su estrella mayor es su velocidad, para compensar el diminuto radio de distancia con el que debe engendrar la superficie antes mencionada. A su vez, los planetas se mueven más despacio cuanto más lejos están de su estrella

Por último, la tercera ley es la relación entre el “radio” de la elipse descrita y el periodo de traslación del planeta que la recorre. Kepler comprobó que el cuadrado de este periodo dividido entre el cubo del valor de este “radio” es igual a una constante interplanetaria que ha permitido calcular los periodos de planetas más alejados como Urano o Neptuno (con su debida comprobación posterior). “Radio” está escrito entre comillas porque la elipse carece de él, y se considera radio a la mitad de la suma de la primera ley

Explicado todo esto, tan solo quedaba un último misterio por resolver, que llegó de mano del máximo representante de la física clásica: Isaac Newton

Ya estaba claro que los satélites giraban alrededor de los planetas, que los planetas giraban alrededor de las estrellas, que las estrellas giraban alrededor del centro de sus constelaciones y que, aparentemente, éstas giraban alrededor del centro del universo, pero hasta entonces nadie se había preocupado por explicar qué era lo que mantenía todo eso “pegado”

La historia dice que estando Newton sentado debajo de un árbol se le cayó una manzana y que así se le ocurrió la gravedad, pero otras versiones dicen que ya había pensado en ella mucho antes, e incluso que eso no es más que una historieta con la que acordarse mejor de él

Fuere como fuere, el caso es que desarrolló la fórmula que hoy se conoce como la fundamental de la interacción gravitatoria, que explica que todas las masas se atraen entre ellas a través de la fuerza de gravedad, y que ésta aumenta cuanto mayores son las mismas, disminuyendo cuanto más alejadas están entre si:

Donde G sería la constante de gravitación

No obstante, opino que el valor de dicha constante podría estar mal calculado, ya que está hecho en base a un cuerpo atraído por La Tierra, despreciando por completo la atracción hacia el exterior que puede ejercer la Luna y los demás astros sobre él, y que si fuesen tenidos en cuenta es probable que lo alterasen en unas décimas

Otra cosa con la que no estoy de acuerdo es con la relación directamente proporcional que se me ha hecho estudiar entre el radio de distancia al núcleo de La Tierra y la atracción gravitatoria. Me explico. Según la física impuesta en bachiller (desconozco si en la universidad es igual o no), al ser La Tierra considerada una esfera de densidad uniformemente distribuida, a medida que nos acercamos a su núcleo es menor la masa que nos atrae hasta él, llegando a ser nula al llegar al mismo, y este decrecimiento en la interacción gravitatoria lo describen con una función lineal continua, mientras que para mi se hace evidente que debería ser parabólicamente acelerada. La masa que nos deja de atraer cuando nos acercamos al núcleo no es proporcional a cada paso de profundidad, sino que es cada vez mayor, y no debemos olvidar que la tierra que nos vamos dejando por encima al adentrarnos en el núcleo debería ejercer una atracción gravitatoria sobre nosotros hacia fuera, como muestro en el dibujo adjunto. La consecuencia de esto es que en realidad el núcleo de cualquier planeta no tiene una atracción nula, sino que en él toda la masa del planeta atrae a los cuerpos hacia todas las direcciones posibles, y estas múltiples interacciones se anulan unas a otras, generando el conocido efecto de “gravedad 0″

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Comments
4 Responses to “La aventura de conocer el Universo: Platón, Aristóteles, Nicolás Copérnico, Johannes Kepler e Isaac Newton”
  1. BALDOMERO dice:

    me parece bastante interesante tu propusta de que el nucleo de cualquier planeta no genera ninguna atraccion, pero dejame investigar algo mas para poder tener propuesta aun mas amplia. claro apoyando tu idea.ok …….

  2. karla romero dice:

    uyyy !!
    super interesante me gusto muchoo
    muy bueno

    chaoo

  3. Alejandro dice:

    “A su vez, los planetas se mueven más despacio cuanto más lejos están de su estrella”, esta parte de la segunda ley de kepler, pues no estoy deacuerdo porque los planetas no se mueven más despacion sino que la trayectoria o recorrido es mucho mas largo,creo que esto se debería invetigar más!.Gracias.

  4. Xavier Escobar dice:

    Yo creo que esto es una farsa, donde se ponga la teora de p=z4+(integrada)x69+5842*(derivada x2) = hb2+c que descubr en mi seminario de ciencias astronmicas, que se quiten todas las chorradas que investigis.

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