El Debate Histórico sobre el Heliocentrismo: De Aristóteles a Halley
La Refutación de la Teoría Heliocéntrica por Aristóteles
- Aristóteles consideró la teoría heliocéntrica como cierta, aunque no la creyera, sin introducir nada propio.
- Planteó un experimento mental: subir a una torre muy alta y dejar caer una pelota en un día sin viento. Argumentó que, si la Tierra se moviera (según la teoría heliocéntrica), la torre y el observador se trasladarían con ella, mientras que la pelota, suspendida en el aire, no estaría anclada. Por lo tanto, la torre se alejaría de la trayectoria recta de la pelota. Si esto se midiera, se concluiría que la Tierra se movió desde que se soltó la pelota.
- Aristóteles encontró un hecho común: los objetos caen a los pies de donde se han dejado caer, lo que contradecía el supuesto de movimiento de la Tierra. Esto se convirtió en su argumento principal en contra del heliocentrismo.
Demostración de la Teoría Heliocéntrica por Halley a partir de Newton
- Edmond Halley observó el comportamiento irregular de los cometas, que no seguían una trayectoria predecible ni aparecían con regularidad en el sistema solar.
- Interpretó este comportamiento bajo los supuestos de la teoría heliocéntrica Newtoniana, que establece que todos los astros siguen órbitas elípticas alrededor del Sol. Dado que el cometa tardaba tanto en avistarse en su siguiente aparición, Halley concibió que tenía una órbita elíptica muy alargada, con uno de sus focos en el Sol.
- Usando ecuaciones y datos, Halley dedujo una fórmula para la trayectoria elíptica de un cometa y predijo cuándo volvería a aparecer en el sistema solar. Su predicción se cumplió años después de su muerte (en el siglo XVIII), respaldando así la teoría heliocéntrica de Newton.
Refuerzo de la Teoría Heliocéntrica por Galileo Galilei
- Galileo introdujo el principio de inercia en la teoría heliocéntrica, que establece que los objetos en movimiento constante seguirán moviéndose a menos que una fuerza se oponga.
- Usando este principio, Galileo planteó un experimento mental: si estuviésemos dentro de la bodega de un barco en movimiento constante y sin fricción, y pusiéramos una botella de aceite goteando sobre una olla de agua en el suelo. Sin aplicar el nuevo principio de inercia, la gota de aceite (que no se mueve con el barco) caería detrás de nosotros. Aplicando el principio de inercia, la gota de aceite seguiría una trayectoria recta hacia abajo, cayendo directamente en la olla, ya que tanto nosotros, como la olla, la gota de aceite y el aire de la bodega se estarían moviendo con el barco. La consecuencia lógica es que todo elemento dentro de un barco se mueve con él, aunque nosotros desde dentro no lo detectemos.
- Respecto al hecho que Aristóteles planteó para rebatir el heliocentrismo, Galileo explicó que la Tierra, la torre y la atmósfera formaban un «sistema inercial», lo que permitía que la pelota cayera a los pies de la torre sin importar el movimiento terrestre.
El Método Científico de Benjamin Franklin: La Electricidad Atmosférica
El proceso de descubrimiento de Franklin sobre la naturaleza del relámpago sigue rigurosamente los pasos del método científico:
Preguntarse por qué ocurre un hecho o fenómeno
Durante un periodo de 35 años, se observó que el relámpago golpeaba de una manera no arbitraria cuando sonaban las campanas. Se registraron datos sobre la cifra de muertos, el periodo de tiempo y cuántas iglesias fueron alcanzadas.
Observación rigurosa de variantes del fenómeno
En el diario, se anotaron 12 percepciones con similitudes entre el relámpago y la carga eléctrica (como el olor a azufre).
Estipular generalizaciones (Leyes Empíricas)
Si reunimos los casos particulares (las 12 anotaciones), podemos observar que el metal puede atraer al relámpago. Por eso, cada vez que las campanas sonaban, el relámpago caía y causaba daños o muertes.
Crear una hipótesis o conjetura
Franklin creó sus teorías a partir de esas semejanzas, como las del experimento con objetos puntiagudos, para establecer relaciones y de ahí el supuesto de que el vapor de agua en la nube podría estar cargado eléctricamente (positivo o negativo).
Dar una explicación satisfactoria del hecho
Partiendo de la hipótesis de la carga eléctrica, se explica que cuando las nubes electrificadas pasan por árboles altos o torres altas, despliegan el «fuego eléctrico» ya que la nube se descarga. Por ello, es peligroso resguardarse bajo un árbol durante una tormenta.
Demostrar la teoría
El experimento que consistía en la plataforma con el hombre junto al alambre fue verificado. Más tarde, Franklin puso a prueba el famoso experimento de la cometa, donde fue capaz de extraer chispas y recoger cargas en el tubo de Leyden, demostrando completamente su teoría.
Aplicaciones Técnicas y Legado
Aplicaciones Técnicas: La Invención del Pararrayos
Franklin se decidió a buscar una solución práctica para proteger a las personas y los edificios durante una tormenta. La invención del pararrayos, que consiste en poner barras de metal encima de los edificios para que el relámpago caiga ahí, hace que la vida humana sea más confortable. Este invento es la aplicación técnica directa de su teoría.
Divulgación Científica y Reconocimiento Internacional
Las instituciones que presentaron y divulgaron las teorías y experimentos de Franklin a la comunidad científica internacional fueron:
- La Royal Society de Londres (donde Franklin describió sus hallazgos).
- La Real Academia Francesa (donde se difundió la idea).
Medios de Comunicación Científica del Siglo XVIII
Los descubrimientos se divulgaron a través de:
- Fragmentos de las cartas de Franklin fueron publicados en Londres por The Gentleman’s Magazine en 1750 y después divulgadas como un librillo de 86 páginas.
- La comunicación directa, como la carta enviada a Collison, también sirvió para difundir sus suposiciones.
El Símbolo del «Prometeo Moderno» y la Ilustración
Al igual que Prometeo robó el fuego a los dioses para entregárselo a los humanos, Franklin hizo lo mismo al conseguir extraer una carga eléctrica de un tubo de Leyden y compartir ese conocimiento con la humanidad. La divulgación del saber es una gran característica de la Ilustración. Franklin buscaba que la humanidad supiera que podía controlar el relámpago y que este no tenía nada que ver con la voluntad divina, promoviendo así el optimismo racionalista de la época.