En este recorrido por los Sistemas del Mundo que precedieron al que Newton articularía de forma precisa en el libro del que nos estamos ocupando vamos a dedicar sendos artículos a tres cuestiones que resultarán fundamentales para entender la dinámica del sistema planetarios: la noción de pesantez, las leyes del movimiento planetario y de los graves y, finalmente, la controversia sobre fuerzas centrípetas y centrífugas en el movimiento planetario.
A) ¿Qué es la gravedad?
La
importancia que la noción de gravedad adquirirá en la configuración del Sistema
del Mundo de Newton y la actividad
que manifiesta en los movimientos que tienen lugar en las proximidades de la
Tierra exige que nos detengamos, de forma necesariamente breve y sintética, en
la historia de este concepto.
La caída de los cuerpos fue siempre objeto de
análisis por todos aquellos que se ocuparon del estudio del movimiento y formó
parte de cualquier intento de articulación de un Sistema del Mundo, no es
extraño, pues, que constituyera un tema central de reflexión y que gravitara
sobre la comunidad científica a lo largo de todo el siglo XVII.
Así, Gilles Personne de Roberval (1602 – 1675), en
un debate celebrado en la Academia Real de las Ciencias que tenía como motivo
aclarar las causas de la pesantez, distingue tres modelos explicativos
o, con más precisión, tres opiniones, en las que se resumen las visiones
que se habían sostenido hasta entonces :
- La pesantez reside exclusivamente en el cuerpo
- La pesantez es común y recíproca entre el cuerpo pesante y aquél otro al que se dirige
- La pesantez está producida por el esfuerzo de un tercer cuerpo que empuja al cuerpo pesante
a) La noción esencial en torno a la gravedad
hasta Copérnico no es otra que la que se deduce de la concepción aristotélica y
más en concreto de su física de los lugares naturales. Se entiende, pues,
aquélla como una tendencia (natural) de
los cuerpos pesados (los graves) a aproximarse al centro del mundo.
En esta concepción, además, existe
una separación nítida entre la física terrestre y la celeste por lo que el
comportamiento gravitacional, la pesantez, es privativo sólo de ciertos cuerpos
–aquellos en los que predomina el elemento tierra.
Existe en este modelo también, la tendencia contraria, a huir del centro, con el nombre de levedad.
Por la importancia que tendrá
posteriormente, tanto en la física que construirá Galileo como en el modelo del
Mundo que articulará Descartes, es reseñable el tratamiento que de este asunto
realiza Arquímedes en su estudio sobre el equilibrio de los cuerpos flotantes;
en él, la pesantez y la levedad son manifestaciones relativas que aparecen
conectadas a las diferencias de densidad entre medio fluido y objeto, de tal
manera que la levedad pasa a perder su estatus de propiedad absoluta para
convertirse en relativa.
b) En el mundo copernicano la
tendencia a aproximarse al centro es sustituida por la tendencia de la parte separada del Todo a incorporarse a ese Todo,
reuniéndose con él .La pesantez ha dejado de ser privativa de la esfera
terrestre.
Pese a sus diferencias, que reflejan
el hecho fundamental de la pérdida del centro del Mundo, ambas visiones
comparten la idea de que el motor, la tendencia, reside en el propio cuerpo por
lo que no cabe asimilarla a una atracción a distancia que exige como agente del
movimiento a otro cuerpo.
Esta concepción, la de una acción a
distancia, aparece por primera vez de forma nítida en Kepler, quien en el
Prefacio a su obra Astronomia Nova (1609) e incluso antes, en una carta a
Maestlin en 1605, afirma que la teoría de la pesantez debe fundamentarse sobre
el axioma de la atracción mutua de los cuerpos graves, ponderables:
Si
uno colocara una piedra a cierta distancia de la Tierra y supusiéramos que
ambas no estuvieran sujetas a cualquier otro movimiento, entonces, no sólo la
piedra se precipitaría sobre la Tierra sino que, también, ésta se precipitaría
sobre aquélla; ambas recorrerían un tramo del total inversamente proporcional a
su peso.
Para Kepler, además, la virtud
atractiva (virtus tractoria) de la
Tierra se extiende más allá de la Luna y, por ello, si una fuerza animada o de otra naturaleza no retuviera a
la Luna sobre su órbita ésta se aproximaría a la Tierra o, más exactamente,
en consonancia con lo expresado en la cita anterior, ambas, Luna y Tierra se
encontrarían en un punto intermedio. La gravedad se ha liberado de su atadura
terrestre pero también, al igual que en el caso de Copérnico, se ejerce sólo
entre cuerpos emparentados: no se
ejerce, pues, entre la Tierra y el resto de los planetas ni entre el Sol y
estos últimos.
El sistema
kepleriano, con la ruptura definitiva de la circularidad de las órbitas, se ve
en la necesidad de dar cuenta de las anomalías orbitales buscando una causa
para las mismas; no es extraño, pues, que colocara en primer plano la pregunta ¿qué
mueve a los planetas?. Este interrogante resultaría fundamental en la
construcción de lo que más tarde, con Newton, será la ley de Gravitación
Universal, pero es aún insuficiente por incompleto; su completitud requiere que
se conecte a otra cuestión, aparentemente de menor relevancia y
persistentemente sometida a estudio, ¿qué mueve a los proyectiles?. Sólo
entonces, cuando se comprenda que ambas preguntas son en realidad la misma,
podrá acabarse con la escisión entre Tierra y Cielos y podrá entonces
articularse la ciencia moderna en cuyo núcleo está la concepción unificada del
Universo.
De hecho, para Kepler, la respuesta
a la primera pregunta tiene poco que ver con la noción de gravedad que se
atisba en las citas anteriores –Sol y planetas tienen distinta naturaleza y la
noción de gravedad no es aplicable a ellos.
Resultaba inevitable, una vez
afianzado el sistema heliocéntrico, que el cuerpo central adquiriera una
relevancia especial, tanto más cuanto que el Sol tenía ya o había tenido, a lo
largo de la historia de las ideas y de la cultura, un protagonismo acentuado.
Recientemente
Copérnico lo había concebido en estos términos:
Y
en medio de todos está el Sol. ¿Quién podría situar esta luz en otro lugar o en
un lugar mejor, desde el cual quedaran iluminados, al igual que ahora sucede,
todas las cosas al mismo tiempo?. No es por casualidad que unos lo llaman
luciérnaga del mundo, otros, mente, otros, regulador. Trismegisto lo define
como el dios visible, la Electra de Sófocles como el que ve todas las cosas.
Así, pues, el Sol, al igual que si estuviera sentado sobre un trono real,
gobierna la fórmula de los astros a los que envuelve.
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