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El telescopio contra Copérnico (I): Pulgas y paralajes

Hemos contado en dos posts recientes (éste y éste otro) que los astrónomos miden la distancia de las estrellas a partir de su paralaje, que esto requiere medir con precisión ángulos muy pequeños, y que el primero que lo consiguió fue F. Bessel en 1838. Pero antes de que el gran astrónomo alemán convirtiera su medida en una técnica delicada pero casi rutinaria, la paralaje (sí, “paralaje” es femenino, aunque muchos no lo sepan) tenía una larga historia.

Es una historia mal conocida y que merece la pena contar, porque es un bonito ejemplo de cómo las cosas han sido siempre más complicadas y mucho más interesantes de cómo se suelen explicar en los libros…

Lector: A ver si es verdad…

Autor: ¡Hombre, lector! Hacía tiempo que no se asomaba por aquí.

L.: No he dejado de leer el blog, pero últimamente no tenía cosas que preguntar. Ahora con esto que dice me ha picado la curiosidad.

A.: Pues tendrá que tener un poco de paciencia, pero verá como merece la pena. Decía que la paralaje tiene un larga historia, y como no podía ser menos, tratándose de un sencillo razonamiento geométrico, la idea se les había ocurrido a los griegos. Astrónomos como Hiparco allá por el siglo II a.C., sabían que, si la Tierra se moviera alrededor del Sol, las estrellas deberían presentar un ligero desplazamiento en sus posiciones aparentes vistas con seis meses de intervalo, o sea, una paralaje.

L.: Pero espere un momento. ¡Si los griegos pensaban que la Tierra no se movía!

A.: Bueno, los griegos (salvo algún friki de la época, como Aristarco de Samos) creían efectivamente que la Tierra está inmóvil en el centro del universo, pero eso no quiere decir que no hubieran considerado otras alternativas. Precisamente el hecho de no haber apreciado paralaje en las estrellas era para ellos un punto a favor del geocentrismo.

L.: Pero en realidad eso no probaba nada: no lo habían medido porque era demasiado pequeño para la sensibilidad de sus instrumentos, ¿no?¿No se les ocurrió que a lo mejor las estrellas estaban demasiado lejos?

A.: Le voy a responder con una pregunta: ¿usted cree que en el teclado de su ordenador vive una familia de pulgas?

L.: ¡Claro que no!¿Por qué iba a pensarlo?

A.: ¿Y no se le ha ocurrido que a lo mejor son demasiado pequeñas para la sensibilidad de su ojo?

L.: Ya veo 🙂

A.: Si no tiene buenas razones previas para creer que existen esas pulgas ¿por qué va a plantearse la razón de que no las vea? Lo sensato es pensar que no existen.

L.: Vale, vale, no debí subestimar a los griegos. Pero me imagino que la cosa cambiaría con el descubrimiento del telescopio, ¿no? Se podrían medir ángulos más pequeños, supongo, y… ¿qué pasó entonces?

A.: Pues que aunque, efectivamente, se podían medir ángulos mucho más pequeños, siguió sin detectarse ninguna paralaje estelar. Y precisamente ahora que Copérnico había puesto sobre el tapete el heliocentrismo, esta ausencia de paralaje se convirtió en uno de los principales argumentos en su contra.

L.: Pero supongo que ahora sí se planteaba que la razón de que no se viera paralaje podía ser que las estrellas estaban demasiado lejos, y no que la Tierra no se moviera.

A.: Efectivamente, y aquí es donde se pone interesante la cosa. Resulta que acabo de descubrir algo sobre este asunto y por eso me había puesto a escribir, antes de que usted me interrumpiera.

L.: Vaya, pues siento haberle molestado… pero no se ponga así, hombre, y cuéntemelo.

A.: No, si no me molesta, al contrario, es más entretenido contárselo a alguien que escribir uno solo. Verá, lo que se suele contar en los libros (¡incluido el mío!) es que, como en el telescopio las estrellas seguían viéndose como puntos (mientras que los planetas pasaban a ser pequeños discos), Galileo y compañía razonaron que, efectivamente, las estrellas tenían que estar a distancias inmensas, y por eso era lógico que no se midiera paralaje.

L.: Claro, y eso desactivaba la objeción contra el heliocentrismo. Resultaba un poco raro que las estrellas estuvieran tan lejos, pero el caso es que tenían que estarlo. He leído De Tales a Newton, recuerde.

A.: Muy bien leído, por lo que veo. Pero resulta que eso que digo no es del todo cierto…

L.: ¡No me diga! ¿Está mal lo que cuenta en el libro?

A.: Pues es que resulta que las estrellas no se veían como puntos en el telescopio. Es lo que dicen casi todos los autores, pero no es cierto. Cuando lo escribí el libro me fié de lo que decían esos autores, pero podía haber sospechado algo, porque conocía la teoría… Pero ya ve, a todos nos pasa que no relacionamos las cosas…

L.: La verdad es que no sé de qué está hablando: déjese de rodeos y explíquelo, hombre, que me pica la curiosidad.

A.: En seguida, pero ahora tengo un poco de prisa. Déjeme que se lo cuente en el siguiente post, mañana mismo.

L.: Vaaale…

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Agudeza visual

Seguramente usted sabe distinguir muy bien el sencillo sistema heliocéntrico de Copérnico del engorroso fárrago de círculos de Ptolomeo, así que no tendrá ninguna duda para decir cuál es cuál:

Planetas1 Planetas2

Los círculos rojos representan el Sol, la Luna, la Tierra y los cinco planetas conocidos por los antiguos; los puntos azules son los centros de sus respectivas órbitas.

Si en quince segundos no ha sido usted capaz de decidirse, no es que tenga un problema de agudeza visual: simplemente, es que la historia no es como se la han contado. Por sorprendente que parezca, el sistema de Copérnico tenía en realidad más círculos que el de Ptolomeo. Estos dibujos son versiones simplificadas (adaptadas del magnífico libro de A. C. Crombie, Historia de la ciencia de San Agustín a Galileo), pero ya aquí el sistema de Copérnico tiene 17 círculos y el de Tolomeo 15. (¿Que cuál es cuál? Aquí están las figuras sin retocar: Ptolomeo y Copérnico).

En realidad, en los modelos completos la diferencia es mayor aún. En palabras del matemático  Otto Neugebauer, que fue seguramente el mayor experto en la astronomía antigua,

La creencia popular de que el sistema heliocéntrico de Copérnico constituye una simplificación significativa del sistema tolemaico es obviamente errónea. La elección de sistema de referencia no puede tener efecto alguno en la estructura del modelo, y los modelos copernicanos requerían del orden del doble de círculos que los tolemaicos, siendo mucho menos elegantes y adaptables.

¿Por qué en todas partes se cuenta esto mal? Bueno, no en todas partes…

Lector: Sí, lo sabemos: en “De Tales  a Newton” se cuenta bien… Pero ¡ahora tocaba la continuación del post anterior sobre la Torre de Pisa!

Autor: Un poco de paciencia, que esto lo hago en los ratos libres…

Copérnico y la Campana de Huesca

De pequeño me gustaban los libros de historia de mis hermanos mayores: estaban llenos de personajes como Guzmán el Bueno, los Reyes Católicos o el General Moscardó, y contaban historias como la batalla de Las Navas de Tolosa o la Campana de Huesca

La campana de Huesca por Casado del Alisal

Cuando me tocó a mí estudiar historia en el colegio ya estábamos en la Transición y los libros habían cambiado. Hablaban del comercio y los recursos naturales, de factores económicos, sociológicos, geográficos… Seguía habiendo reyes y batallas, pero muchas menos, y toda aquella historia de héroes y villanos había desaparecido. Desde entonces, esa ha sido la norma. En todas las materias se ha buscado la objetividad y se ha excluido (al menos en teoría) la propaganda.

Pero los amantes de esa vieja historia esquemática, reconfortante pero falsa, todavía tienen un refugio: los libros de ciencias.

Puede parecer que exagero, pero lo cierto es que quien busque aprender historia en libros como el renombrado Cosmos de Carl Sagan lo que se encontrará son cuentos de buenos y malos como los de Guzmán el Bueno y la Campana de Huesca. Aunque no hay que culpabilizar en exceso a Sagan. Se limitaba a seguir una tradición de “historia whig” que viene del siglo XIX, y que pese a haber sido completamente abandonada por los historiadores profesionales, sigue en pleno vigor en los libros de divulgación: a éstos aún no les ha llegado la Transición.

Quizá el ejemplo más notable es el de la Revolución Copernicana. Me ha gustado encontrarme en el Physics Today (la revista oficial del American Institute of Physics) un artículo de 2007, escrito por el profesor Mano Singham que trata precisamente de esto. Empieza resumiendo la versión popular de la historia:

1. Los antiguos griegos eran grandes filósofos y cartografiaron bien los movimientos de las estrellas y los planetas, pero crearon modelos del universo más influidos por consideraciones filosóficas, estéticas y religiosas que por la observación y la experimentación. La idea de que la Tierra era el centro inmóvil del universo, y que las estrellas y los planetas estaban incrustados en esferas que giraban alrededor de la Tierra, les gustaba porque el círculo y la esfera son las formas geométricas más perfectas.

2. En la era cristiana, el modelo también complació la gente religiosa porque le dio un lugar de honor a los seres humanos, que eran la creación especial de Dios. El prestigio de los filósofos griegos como Aristóteles era tan grande, y el compromiso con la doctrina religiosa tan fuerte, que muchos estudiosos tercamente trataron de mantener la astronomía ptolemaica, aunque hubiera que añadir epiciclos cada vez más complicados para que el sistema funcionara medianamente bien.

3. Por eso, cuando Copérnico llegó con el sistema heliocéntrico correcta, la Iglesia Católica se opuso ferozmente a sus ideas, ya que desplazaban a la Tierra del centro. Esto se veía como un descenso de categoría para los seres humanos, además de ser contrario a las enseñanzas de Aristóteles. Por lo tanto la Inquisición persiguió, torturó e incluso mató a aquellos que defendían las ideas de Copérnico. Debido a la adhesión de la iglesia al dogma filosófico y religioso, el progreso científico se retrasó un milenio.

4. Fue finalmente el trabajo de Tycho Brahe (1546-1601), Johannes Kepler (1571-1630), Galileo Galilei (1564-1642), e Isaac Newton (1642-1727), que finalmente condujo a la aceptación del heliocentrismo.

Pues bien, se pregunta el autor: ¿Qué parte de la historia es cierta? El último punto y poco más, nos dice. En realidad, la versión que todo el mundo conoce de la historia de Copérnico, repetida miles de veces en los libros del colegio, se parece muy poco a la historia real. Es más bien una pieza de cultura popular, un ejemplo de cómo el folclore puede sustituir a la historia real.

Quizá va siendo ya hora de que también en los libros de ciencias eliminemos el folclore y contemos una historia más real. Más complicada quizá, pero mucho más interesante.

Lector: ¿De eso trata “De Tales a Newton”?

Autor: De eso y de más cosas…