Pensando el Universo como los antiguos

Siempre me ha llamado la atención que la gente crea que los alumnos de 1ºESO son tontos y hay que tratarlos como tontos. Como medio personas. Como seres humanos a medio hacer. Es verdad que no sabéis muchas cosas. Pero, ¿cómo vais a aprender si no se os explica? ¿Y cómo vais a poder avanzar si se os explica sin ninguna dificultad? Este va a ser un texto difícil. Tomadlo con calma. Si os interesa. Y releedlo. No veo ninguna razón por la que no podéis entenderlo.

Vamos con él.

Pensar hoy que la Tierra, ese puntito, es el centro del Universo, parece ridículo. Pero hubo una época en que sonaba sensato. Y lo ridículo era defender lo contrario. Con los conocimientos de aquel tiempo.

En el firmamento hay objetos no tan firmes. Mejor dicho. No hay ni uno que se esté quieto. Los movimientos que se pueden observar y medir cada día son el desplazamiento del Sol, de la bóveda estrellada, de la Luna y de una serie de planetas. A estos se añaden una serie de variaciones cíclicas, de componente anual en el caso del Sol y las estrellas, cada 28 días para la Luna, y de períodos más complejos si se trata de los planetas, en su posición de aparición en el cielo.

Así que, todas las civilizaciones han elaborado sus propias cosmologías, sus propias explicaciones de cómo es el mundo exterior a la Tierra. Egipcios y babilonios miraron mucho al cielo. Especialmente los babilonios, que acumularon gran cantidad de datos, llegando predecir eclipses. Distinguieron estrellas (giraban en conjunto, como un todo, alrededor nuestro) de planetas (vocablo cuya raíz griega es errante), que parecían no estar unidos a ellas en su movimiento, dotados de trayectoria propia. Sin embargo, el interés de estas dos civilizaciones era más astrológico (influencia de los astros sobre la vida de los hombres) que astronómico (identificación de las leyes que rigen el movimiento de los astros para poder predecir posiciones futuras).

Fueron los griegos los que, aprovechando muchos de los datos acumulados por ambas civilizaciones, aportaron una visión con cierto poder explicativo y predictivo acerca del universo.

No atinaron ni pa’trás. Les salió algo raro. Pero, como buscaban predecir, ese fue el inicio del conocimiento sobre el Universo. Porque su modelo tenía fallos. No terminaba de predecir bien. Y cuando lo arreglaban para que predijera mejor el movimiento de un planeta, lo complicaban tanto que terminaba por no funcionar. Y eso abrió la puerta a nuevos modelos que predijeran mejor (el helicéntrico).

Sin error no hay acierto.

Esta es la historia del error.

Pronto dieron los griegos dos tipos de explicaciones a los movimientos de los astros. Las que sostenían que el cielo giraba alrededor de la Tierra, y las que apuntaban lo contrario, que era la Tierra la que giraba en un cielo estático. La primera (una Tierra estática y un cielo en movimiento) fue la ganadora, aunque la segunda fue defendida por algunos filósofos pitagóricos (Filolao, Hicetas, Ecfanto y Heráclides del Ponto), y más tarde por Aristarco de Samos. Pero se desechó pronto por contraria al sentido común y a la explicación que en aquella época se daba por válida para los hechos observados.

Piensa despacio. ¿Qué ves más grande, el Sol o la Tierra? Pues eso. Eso es lo que ocurrió. Aunque los filósofos pitagóricos, Aristarco, etc., ya pensaban como nosotros, lo que pasa es que los obstáculos para esa idea en aquella época eran muy gordos. P.ej., si la Tierra se mueve, para la ciencia de aquella época sería posible saltar y no caer en el mismo sitio, sino cientos de kilómetros más allá. Tampoco se podría entender el vuelo de los pájaros. ¿Y por qué la gente no se cae?

Así pues, lo racional con los conocimientos de aquella época era suponer una Tierra estática y un cielo que gira. Era lo correcto. Platón y Aristóteles aportaron los fundamentos metafísicos a esta idea geocéntrica.

Deberías ir conociendo cosas sobre Platón y Aristóteles.

Así, los postulados platónicos afirmaban que:

  • la Tierra es esférica, inmóvil, y está en el centro del Universo (geoestatismo y geocentrismo)
  • todos los movimientos de los astros deben ser circulares y uniformes
  • los astros no pueden tener otro movimiento o experimentar cambios en dicha manera de trasladarse.

La primera idea, para tomar un punto de referencia. Nosotros.

La segunda idea, porque creían que la geometría tenía que ver con los dioses que habían creado el mundo. Y como el círculo era la forma geométrica plana más perfecta (¡a mí que me cuentas, ellos creían eso!), los dioses habían puesto a los planetas a moverse de ese modo.

La tercera, para evitar sorpresas. Suponían que simpre había sido así y que siempre sería así.

Inmediatamente apareció el primer fallo. Los dos últimos puntos parecían contradecir un efecto observado frecuentemente por egipcios y babilónicos, y bien conocido por los griegos: la retrogradación de los planetas. Consiste este movimiento en que un planeta parece cambiar de sentido de avance, retrocediendo para después recuperar su movimiento anterior. Describe un bucle en su trayectoria. Eso no es circular. Supongo que esto no lo sabías. Pero es así. Los planetas no hacen círculos, sino círculos con lazos.

Movimiento retrógrado de Marte

Hoy sabemos que es consecuencia del movimiento simultáneo de ambos planetas alrededor del Sol, pero entonces no se conocía nada de esto y había que explicarlo como fuera. Aunque fuera bien.

Eudoxo de Cnido, astrónomo de la Academia platónica, fue el que primero elaboró, hacia el 380 a.C., un modelo coherente con los postulados de su maestro, conocido como el de esferas homocéntricas. Pero montó un buen lío con él. Aunque al principio funcionaba.

Modelo geocéntrico

Inicialmente se suponía que la Tierra estaba rodeada de un conjunto de esferas rígidas en el que se engarzaban todos los cuerpos celestes, y sobre las que describían sus trayectorias. De hecho, la raíz de la voz firmamento es la misma que en firme. Para explicar las irregularidades en las trayectorias propuso que los movimientos de los planetas que retrogradaban eran provocados por más de una esfera, combinadas adecuadamente. Así consideró que necesitaban cada planeta de cuatro de ellas; como los movimientos del sol y la Luna eran más sencillos, requerían menos esferas (tres). Las estrellas sólo precisaban de una. Esto daba un universo formado por 27 esferas. Posteriormente, Calipo, de la Academia también, añadió, por razones técnicas, seis esferas más: en total 33.

Resumiendo. Que los bucles se veían porque un planeta combinaba varios movimientos circulares a la vez. Varias esferas, vamos.

Lo que trataba la cosmología griega era ajustar el fenómeno natural al pensamiento racional. Porque, en aquella época, se opinaba que la mente producía ideas perfectas, y que la naturaleza era un reflejo imperfecto de las ideas. No buscaba explicar la irregularidad, sino razonar por qué un movimiento constante parece irregular. Se trata de una visión instrumentalista de la ciencia, en la que no se trata de verificar hipótesis, sino que se busca validarlas recurriendo a artificios matemáticos para no modificarlas. Una hipótesis bien construida desde el punto de vista lógico ha de ser, forzosamente, correcta.

Las ideas no podían estar equivocadas; la naturaleza sí, puesto que era imperfecta.

Justo lo contrario de lo que creémos hoy. Mira el mito de la caverna para entender más sobre esa manera de pensar.

Seguimos.

El interés de Eudoxo fue solamente descriptivo. Aristóteles añadió cómo podía funcionar el modelo de esferas homocéntricas. Inventó que el mundo supralunar (el cielo) estaba formado por éter, un sólido cristalino con características divinas. Puro, inalterable, ingenerado e inmutable, para él solo es adecuado el movimiento perfecto, el que no tiene fin pero puede efectuarse en un espacio restringido, el circular uniforme. A su vez, dicho movimiento era causado por un motor inmóvil, exterior al conjunto. Como las esferas rozarían entre sí, Aristóteles, por razones mecánicas, añadió 22 más, lo que daba un sistema de 55.

¡Uf! Esto se iba complicando mucho. Pero seguía funcionando.

El mundo sublunar (la Tierra) estaría constituido por cuatro elementos con posiciones naturales bien definidas. De dentro afuera tendríamos: fuego, aire, agua y tierra. La materia que existiera (piedras, carne, hojas, etc.) estaría formada por combinaciones de esos cuatro. Eso sería posible porque el giro de la esfera lunar provocaría movimientos violentos en ellos, de modo que abandonarían su lugar original y se mezclarían. Así, después, existirían movimientos naturales que los tenderían a devolver a su sitio (la muerte sería uno de esos movimientos naturales, abandonando fuego y aire el cuerpo).

Bueno, es una forma de tratar de explicar lo que sucede en el mundo. Y eso está bien. Porque si no funciona, si hay errores, sabemos que no es cierta y que hay que buscar otra. Es el principio de la ciencia.

¿No te parece raro cómo pensaban los antiguos griegos? A mí, en el fondo, no. Le veo su lógica. Para aquella época. Con sus instrumentos y su tecnología.

Hoy hemos cambiado de forma de pensar gracias a más datos. Datos que no concordaban con las ideas de Platón o de Aristóteles. Por lo que hubo que crear nuevas ideas.

¿Qué no funcionaba bien en las ideas de Platón-Eudoxo-Aristóteles?

En el mundo supralunar, el modelo de esferas homocéntricas hace predicciones de posiciones planetarias que no concuerdan en lo más mínimo con la realidad.

Y respecto al mundo terrestre no explica el movimiento de los proyectiles; si el movimiento se debe a que un motor lo transmite al objeto en cuestión, ¿cómo es que existe todavía movimiento cuando dicho objeto ha dejado de tener contacto con su motor? Se intentó resolver de muchos modos, pero todos ellos creaban más problemas de los que resolvían (que el medio por el que se movía el objeto era a su vez motor, que se perdían poco a poco los elementos leves, aire y fuego, por lo que el proyectil caía poco a poco, etc.). Nada de esto explicaba por qué el proyectil al ir hacia arriba perdía velocidad y al descender la ganaba, o por qué nunca llegaba a caer de modo vertical.

Un último esfuerzo por salvar el modelo lo realizó Claudio Ptolomeo, en su obra el Almagesto. Resolvió diversos problemas de las trayectorias planetarias: retrogradaciones, por qué se aprecian cambios de tamaño y brillo, por qué el recorrido del Sol es más rápido en invierno que en verano. Lo logró mediante un concepto elaborado previamente por otro investigador: Apolonio. Era el concepto de epiciclo-deferente. Consiste en suponer que la trayectoria del cuerpo en cuestión es efectivamente circular alrededor de un punto (llamado epiciclo), pero que dicho punto se mueve a su vez realizando otra trayectoria circular (deferente). Por así decirlo, el planeta o el Sol, va girando conforme va girando. A partir de este movimiento se puede explicar toda insuficiencia de la cosmología aristotélica supralunar. Además, goza de un gran poder predictivo. Sólo con el transcurrir de los siglos se fueron apreciando discrepancias. Para salvarlas se iban introduciendo sucesivos epiciclos, pero el tratamiento matemático del modelo se iba complicando enormemente. Finalmente, terminó por ser intratable.

Modelo ptolomaico

Fuente: Lexicoon.org

Había que encontrar otra manera de explicar el Universo. Ésta no tenía más remedio que ser falsa. Por eso hoy, cuando la leemos, nos parece rara. Pero es bueno saber cómo pensaban los antiguos con lo que tenían a mano, sin telescopio, mirando el cielo a ojo, con regla y cartabón y poco más.

No dejaba de tener su mérito.

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