Galileo Galilei

Resumen

Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564 – Arcetri, 8 de enero de 1642) fue un físico, astrónomo, filósofo, matemático, escritor y académico italiano, considerado el padre de la ciencia moderna.Figura clave de la revolución científica, por haber introducido explícitamente el método científico (también conocido como «método galileano» o «método experimental»), su nombre está asociado a importantes contribuciones en física y astronomía. También fue muy importante su papel en la revolución astronómica, con su apoyo al sistema heliocéntrico.

Sus principales aportaciones al pensamiento filosófico derivan de la introducción del método experimental en la investigación científica, gracias al cual la ciencia abandonó, por primera vez, la posición metafísica que había prevalecido hasta entonces, para adquirir una perspectiva nueva y autónoma, a la vez realista y empírica, dirigida a privilegiar, a través del método experimental, la categoría de cantidad (mediante la determinación matemática de las leyes de la naturaleza) en lugar de la de cualidad (fruto de la tradición pasada dirigida sólo a la búsqueda de la esencia de los entes) para elaborar ahora una descripción racional objetiva

Sospechado de herejía y acusado de querer subvertir la filosofía natural aristotélica y las Sagradas Escrituras, Galileo fue juzgado y condenado por el Santo Oficio, y el 22 de junio de 1633 fue obligado a retractarse de sus ideas astronómicas y confinado en su villa (llamada «Il Gioiello») en Arcetri, y 359 años después, el 31 de octubre de 1992, el Papa Juan Pablo II, en la sesión plenaria de la Academia Pontificia de las Ciencias, reconoció «los errores cometidos» a partir de las conclusiones de los trabajos de una comisión de estudio que había creado en 1981, y rehabilitó a Galileo.

Juventud (1564-1588)

Galileo Galilei nació el 15 de febrero de 1564 en Pisa, siendo el mayor de los siete hijos de Vincenzo Galilei y Giulia Ammannati. La familia Ammannati, originaria de las zonas de Pistoia y Pescia, tenía importantes orígenes; Vincenzo Galilei, en cambio, pertenecía a un linaje más humilde, aunque sus antepasados formaban parte de la burguesía florentina. Vincenzo nació en Santa Maria a Monte en 1520, momento en el que su familia había decaído y él, músico de valía, tuvo que trasladarse a Pisa, combinando el ejercicio del arte de la música con la profesión de comerciante, para ganar más dinero.

La familia de Vincenzo y Giulia incluía, además de Galileo, a Miguel Ángel, que era músico del Gran Duque de Baviera, a Benedetto, que murió en la infancia, y a tres hermanas, Virginia, Anna y Livia, y posiblemente una cuarta llamada Lena.

Tras un intento infructuoso de incluir a Galileo entre los cuarenta estudiantes toscanos que eran recibidos gratuitamente en un internado de la Universidad de Pisa, el joven fue acogido «gratuitamente» por Muzio Tebaldi, funcionario de aduanas de la ciudad de Pisa, padrino de bautismo de Miguel Ángel, y tan amigo de Vincenzo que cubría las necesidades de la familia durante sus largas ausencias por trabajo.

En Pisa, Galileo conoció a su joven prima Bartolomea Ammannati, que cuidaba la casa del viudo Tebaldi, quien, a pesar de la gran diferencia de edad, se casó con ella en 1578, probablemente para poner fin a los rumores maliciosos sobre su joven sobrina, que resultaban embarazosos para la familia Galilei. El joven Galileo comenzó entonces sus estudios en Florencia, primero con su padre, luego con un profesor de dialéctica y finalmente en la escuela del convento de Santa María de Vallombrosa, donde tomó el hábito de novicio hasta los catorce años.

El 5 de septiembre de 1580, Vincenzo matriculó a su hijo en la Universidad de Pisa con la intención de que estudiara medicina, para que pudiera seguir los pasos de su glorioso antepasado Galileo Bonaiuti y, sobre todo, emprender una carrera que le reportara lucrativos ingresos.

A pesar de su interés por los avances experimentales de aquellos años, la atención de Galileo se dirigió pronto a las matemáticas, que comenzó a estudiar en el verano de 1583, aprovechando la oportunidad de conocer a Ostilio Ricci da Fermo, un seguidor de la escuela de matemáticas de Niccolò Tartaglia, en Florencia. El rasgo característico de Ricci era el enfoque que daba a la enseñanza de las matemáticas: no como una ciencia abstracta, sino como una disciplina que podía utilizarse para resolver problemas prácticos relacionados con la mecánica y las técnicas de ingeniería. De hecho, fue la línea de estudio «Tartaglia-Ricci» (que a su vez continuaba la tradición de Arquímedes) la que enseñó a Galileo la importancia de la precisión en la observación de los datos y el lado pragmático de la investigación científica. Es probable que en Pisa, Galileo también asistiera a los cursos de física impartidos por el aristotélico Francesco Bonamici.

Durante su estancia en Pisa, que duró hasta 1585, Galileo hizo su primer descubrimiento personal, el isocronismo de las oscilaciones del péndulo, en el que siguió trabajando durante toda su vida, tratando de perfeccionar su formulación matemática.

Después de cuatro años, el joven Galileo abandonó sus estudios de medicina y se fue a Florencia, donde profundizó en sus nuevos intereses científicos, trabajando en mecánica e hidráulica. En 1586 encontró una solución al «problema de la corona» de Hierón al inventar un instrumento para la determinación hidrostática del peso específico de los cuerpos. La influencia de Arquímedes y de las enseñanzas de Ricci se aprecia también en sus estudios sobre el centro de gravedad de los sólidos.

Mientras tanto, Galileo buscaba una situación económica regular: además de dar clases particulares de matemáticas en Florencia y Siena, en 1587 fue a Roma a pedir una recomendación para entrar en el Estudio de Bolonia al famoso matemático Christoph Clavius, pero fue en vano, porque en Bolonia preferían al paduano Giovanni Antonio Magini para la cátedra de matemáticas. Por invitación de la Accademia Fiorentina, en 1588 pronunció dos conferencias sobre la figura, el lugar y el tamaño del Infierno de Dante, defendiendo las hipótesis ya formuladas por Antonio Manetti sobre la topografía del Infierno imaginario de Dante.

Enseñanza en Pisa (1589-1592)

Galilei se dirigió entonces a su influyente amigo Guidobaldo Del Monte, un matemático al que había conocido a través de un intercambio de cartas sobre cuestiones matemáticas. Guidobaldo fue fundamental para ayudar a Galileo a progresar en su carrera universitaria, cuando, superando la enemistad de Giovanni de» Medici, hijo natural de Cosimo de» Medici, lo recomendó a su hermano el cardenal Francesco Maria Del Monte, quien a su vez habló con el poderoso duque de Toscana, Ferdinando I de» Medici. Bajo su tutela, Galileo obtuvo un contrato de tres años para una cátedra de matemáticas en la Universidad de Pisa en 1589, donde expuso claramente su programa pedagógico, ganándose de inmediato cierta hostilidad en el entorno académico de formación aristotélica:

El manuscrito De motu antiquiora, que contiene una serie de conferencias en las que intentó dar cuenta del problema del movimiento, es fruto de la enseñanza de Pisano. La base de su investigación fue el tratado, publicado en Turín en 1585, Diversarum speculationum mathematicarum liber de Giovanni Battista Benedetti, uno de los físicos que apoyaron la teoría del «ímpetu» como causa del «movimiento violento». Aunque no se pudo definir la naturaleza de tal impulso impartido a los cuerpos, esta teoría, elaborada por primera vez en el siglo VI por Juan Filopón y apoyada después por los físicos parisinos, aunque no era capaz de resolver el problema, se oponía a la explicación tradicional aristotélica del movimiento como producto del medio en el que se mueven los propios cuerpos.

En Pisa, Galilei no se limitó a las actividades científicas: sus Consideraciones sobre Tasso, a las que seguiría la Postilla all»Ariosto, datan de esta época. Se trata de anotaciones dispersas en hojas y anotaciones en los márgenes de las páginas de sus volúmenes de Jerusalén Entregada y Orlando Furioso donde, al tiempo que reprocha al ritmo «la falta de imaginación y la lenta monotonía de la imagen y el verso, lo que ama en Ariosto no es sólo la variedad de bellos sueños, el rápido cambio de situaciones, la viva elasticidad del ritmo, sino el armonioso equilibrio de éste, la coherencia de la unidad orgánica de la imagen -incluso en la variedad- de la fantasía poética.

En el verano de 1591 murió su padre Vincenzo, dejando a Galileo con la carga de mantener a toda la familia: para el matrimonio de su hermana Virginia, que se casó ese mismo año, Galileo tuvo que aportar una dote, contrayendo deudas, como más tarde tendría que hacer para el matrimonio de su hermana Livia en 1601 con Taddeo Galletti, y tendría que gastar otro dinero para ayudar a las necesidades de la numerosa familia de su hermano Miguel Ángel.

Guidobaldo Del Monte intervino de nuevo para ayudar a Galilei en 1592, recomendándolo al prestigioso Estudio de Padua, donde la cátedra de matemáticas seguía vacante tras la muerte de Giuseppe Moleti en 1588.

El 26 de septiembre de 1592 las autoridades de la República de Venecia emitieron el decreto de nombramiento, con un contrato, prorrogable, de cuatro años y un salario de 180 florines anuales. El 7 de diciembre Galilei pronunció su discurso introductorio en Padua y unos días más tarde comenzó un curso destinado a tener un gran seguimiento entre los estudiantes. Permanecerá allí durante dieciocho años, que describirá como «los mejores dieciocho años de toda mi vida». Galilei llegó a la República de Venecia sólo unos meses después de la detención de Giordano Bruno (23 de mayo de 1592) en la misma ciudad.

El periodo de Padua (1592-1610)

En el dinámico ambiente del Estudio de Padua (fruto también del clima de relativa tolerancia religiosa garantizado por la República de Venecia), Galileo mantuvo relaciones cordiales incluso con personalidades de orientación filosófica y científica muy alejada de la suya, como el profesor de filosofía natural Cesare Cremonini, un filósofo rigurosamente aristotélico. También frecuentó los círculos cultos y senatoriales de Venecia, donde entabló amistad con el noble Giovanfrancesco Sagredo, al que Galilei hizo protagonista de su Diálogo sobre los grandes sistemas, y con Paolo Sarpi, teólogo y experto en matemáticas y astronomía. Precisamente en la carta dirigida el 16 de octubre de 1604 al monje formuló la ley de la caída de los cuerpos:

Galileo había dado conferencias sobre mecánica en Padua desde 1598: se supone que su Tratado de mecánica, impreso en París en 1634, es el resultado de sus cursos, que se habían originado a partir de las Questioni meccaniche de Aristóteles.

En el Estudio de Padua, con la ayuda de Marcantonio Mazzoleni, un artesano que vivía en la misma casa, Galileo montó un pequeño taller donde realizaba experimentos y fabricaba instrumentos que vendía para complementar su salario. En 1593 fabricó una máquina para elevar el agua, por la que obtuvo una patente de veinte años del Senado veneciano para uso público. También dio clases particulares -entre sus alumnos se encontraban Vincenzo Gonzaga, el príncipe Giovanni Federico de Alsacia y los futuros cardenales Guido Bentivoglio y Federico Cornaro- y obtuvo aumentos de sueldo: de los 320 florines que recibía anualmente en 1598, pasó a 1.000 en 1609.

El 9 de octubre de 1604, el astrónomo Fra» Ilario Altobelli observó una «nueva estrella» e informó a Galilei. Muy brillante, fue observada más tarde, el 17 de octubre, por Kepler, que la convirtió en objeto de un estudio, De Stella nova in pede Serpentarii, por lo que la estrella se conoce ahora como la Supernova de Kepler.

Galileo dio tres conferencias sobre este fenómeno astronómico, cuyo texto no conocemos, pero contra sus argumentos, un tal Antonio Lorenzini, un autodenominado aristotélico de Montepulciano, escribió un panfleto, probablemente por sugerencia de Cesare Cremonini, y el científico milanés Baldassarre Capra también escribió un panfleto.

Sabemos por ellos que Galileo había interpretado el fenómeno como una prueba de la mutabilidad de los cielos, basándose en que, como la «nueva estrella» no mostraba ningún cambio de paralaje, debía estar más allá de la órbita de la Luna.

En 1605, se publicó un cáustico folleto en dialecto de Pavía titulado Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova, escrito por un autor bajo el seudónimo de Cecco di Ronchitti, en apoyo de la tesis de Galilei. El artículo defendía la validez del método de la paralaje para determinar las distancias (o al menos la distancia mínima) incluso de objetos que sólo son accesibles visualmente para el observador, como los objetos celestes. La atribución del documento sigue siendo incierta, es decir, si fue escrito por el propio Galilei o por Girolamo Spinelli, un benedictino paduano (ca. 1580 – 1647).

Hacia 1594, Galileo escribió dos tratados sobre obras de fortificación, la Breve introducción a la arquitectura militar (Breve introduzione all»architettura militare) y el Tratado de fortificación (Trattato di fortificazione); hacia 1597, fabricó una brújula, que describió en el folleto Le operazioni del compasso geometrico et militare (Las operaciones del compás geométrico y militar), publicado en Padua en 1606 y dedicado a Cosme II. La brújula era un instrumento ya conocido y, en diferentes formas y para diferentes usos, ya utilizado, y Galileo no reclamó ningún mérito particular por su invención; pero Baldassarre Capra, un estudiante de Simon Mayr, en un panfleto escrito en latín en 1607, le acusó de haber plagiado uno de sus inventos anteriores. El 9 de abril de 1607, Galileo anuló las acusaciones de Capra, obteniendo su condena por parte de los reformadores del Estudio de Padua, y publicó una Defensa contra las calumnias e imposturas de Baldessar Capra, en la que también retomaba el tema anterior de la Supernova.

La aparición de la supernova provocó un gran desconcierto en la sociedad y Galileo no desdeñó aprovechar el momento para elaborar horóscopos personales por encargo. Además, en la primavera de ese mismo año, 1604, Galilei había sido acusado por la Inquisición de Padua a raíz de una denuncia de uno de sus antiguos colaboradores, que le había acusado de hacer horóscopos y de afirmar que los astros determinan las elecciones humanas. Sin embargo, el procedimiento fue bloqueado enérgicamente por el Senado de la República de Venecia y el expediente de la investigación fue enterrado, de modo que nunca llegó ninguna noticia a la Inquisición romana, es decir, al Santo Oficio. El caso se abandonó probablemente también porque Galileo se había ocupado de la astrología natal y no de la predicción.

«Su fama como autor de horóscopos le valió peticiones, y sin duda pagos más sustanciosos, de cardenales, príncipes y patricios, entre ellos Sagredo, Morosini y algunos interesados en Sarpi. Intercambiaba cartas con el astrólogo del gran duque, Raffaello Gualterotti, y, en los casos más difíciles, con un experto de Verona, Ottavio Brenzoni». Entre las cartas natales calculadas e interpretadas por Galileo se encuentran las de sus dos hijas, Virginia y Livia, y la suya propia, calculada tres veces: «El hecho de que Galileo se dedicara a esta actividad incluso cuando no le pagaban por ella sugiere que le daba cierto valor».

No parece que, durante los años de la controversia sobre la «nueva estrella», Galilei se hubiera pronunciado ya públicamente a favor de la teoría copernicana: se cree que, aunque estaba íntimamente convencido del copernicanismo, pensaba que aún no tenía pruebas suficientemente sólidas para obtener invenciblemente el asentimiento de la universalidad de los estudiosos. Sin embargo, ya había expresado en privado su adhesión al copernicanismo en 1597. En ese año, de hecho, escribió a Kepler -que acababa de publicar su Prodromus dissertationum cosmographicarum-: «Ya he escrito muchos argumentos y muchas refutaciones de los argumentos contrarios, pero hasta ahora no me he atrevido a publicarlos, temiendo la suerte del propio Copérnico, nuestro maestro». Estos temores, sin embargo, se desvanecerían gracias al telescopio, que Galileo apuntó al cielo por primera vez en 1609. La óptica ya había sido tratada por Giovanni Battista Della Porta en su Magia naturalis (1589) y en De refractione (1593), y por Kepler en Ad Vitellionem paralipomena (1604), obras a partir de las cuales se pudo llegar a la construcción del telescopio: pero el instrumento fue construido por primera vez, independientemente de esos estudios, a principios del siglo XVII por el artesano Hans Lippershey, óptico alemán nacionalizado holandés. Galileo decidió entonces preparar un tubo de plomo, colocando dos lentes en los extremos del mismo, «ambos con la cara llena y con la otra esférica cóncava en la primera lente y convexa en la segunda; entonces, acercando el ojo a la lente cóncava, percibí los objetos bastante grandes y cercanos, ya que parecían tres veces más cercanos y nueve veces más grandes de lo que eran cuando se veían sólo con la vista natural». El 25 de agosto de 1609, Galileo presentó el aparato como una construcción propia al gobierno veneciano que, apreciando el «invento», le duplicó el sueldo y le ofreció un contrato de profesor para toda la vida.La invención, el redescubrimiento y la reconstrucción del telescopio no es un episodio que pueda despertar gran admiración. La novedad radica en que Galileo fue el primero en introducir este instrumento en la ciencia, utilizándolo de forma puramente científica y concibiéndolo como una mejora de nuestros sentidos. La grandeza de Galileo con respecto al telescopio fue precisamente ésta: superó toda una serie de obstáculos epistemológicos, ideas y prejuicios, utilizándolo para reforzar sus propias tesis.

Gracias al telescopio, Galileo propuso una nueva visión del mundo celeste:

Los nuevos descubrimientos se publicaron el 12 de marzo de 1610 en Sidereus Nuncius, una copia de la cual Galileo envió al Gran Duque de Toscana Cosme II, su antiguo alumno, junto con una muestra de su telescopio y la dedicatoria de los cuatro satélites, bautizados por Galileo inicialmente como Cosmica Sidera y más tarde como Medicea Sidera («planetas de los Medici»). Es evidente la intención de Galileo de ganarse la gratitud de la Casa de los Médicis, muy probablemente no sólo con el fin de su regreso a Florencia, sino también para obtener una protección influyente con vistas a la presentación, ante el público de los eruditos, de esas novedades, que ciertamente no dejarían de suscitar polémica. Mientras observaba Saturno en Padua, tras la publicación de Sidereus Nuncius, Galileo descubrió y dibujó una estructura que más tarde se identificaría como los anillos.

En Florencia (1610)

El 7 de mayo de 1610, Galileo solicitó a Belisario Vinta, Primer Secretario de Cosme II, ser contratado en la Universidad de Pisa, declarando: «en cuanto al título y pretexto de mi servicio, quisiera, además del nombre de Matemático, que Vuestra Alteza añadiera el de Filósofo, ya que profeso haber estudiado más años en filosofía que meses en matemáticas puras».

El 6 de junio de 1610, el gobierno florentino comunicó al científico que había sido contratado como «Matemático Primado del Estudio de Pisa y Filósofo del Serenísimo Gran Duque, sin obligación de leer ni residir ni en el Estudio ni en la ciudad de Pisa, y con el salario de mil escudos al año, moneda florentina». Galileo firmó el contrato el 10 de julio y llegó a Florencia en septiembre.

Cuando llegó aquí, se encargó de regalar a Ferdinando II, hijo del Gran Duque Cosimo, las mejores lentes ópticas que había fabricado en su taller organizado cuando estaba en Padua, donde, con la ayuda de los maestros vidrieros de Murano, fabricaba «gafas» cada vez más perfectas y en tal cantidad que las exportaba, como lo hizo con el telescopio enviado al Elector de Colonia, quien a su vez se lo prestó a Kepler, que hizo buen uso de él y que, agradecido, concluyó su obra Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus de 1611, escribiendo lo siguiente: «Vicisti Galilaee», reconociendo la verdad de los descubrimientos de Galilei. El joven Ferdinand o alguien más rompió la lente, por lo que Galilei le regaló algo menos frágil: un imán «armado», es decir, envuelto en una lámina de hierro, convenientemente colocada, que aumentaba la fuerza de atracción de tal manera que, aunque sólo pesaba seis onzas, el imán «levantaba quince libras de hierro trabajado en forma de tumba».

Cuando se trasladó a Florencia, Galileo dejó a su pareja, la veneciana Marina Gamba (1570-1612), a la que había conocido en Padua y con la que había tenido tres hijos: Virginia (1600-1634) y Livia (1601-1659), que nunca fueron legitimados, y Vincenzio (1606-1649), al que reconoció en 1619. Galileo confió su hija Livia a su abuela en Florencia, con la que ya vivía su otra hija Virginia, y dejó a su hijo Vincenzio en Padua al cuidado de su madre y luego, tras su muerte, a una tal Marina Bartoluzzi.

Más tarde, cuando se hizo difícil la convivencia de las dos muchachas con Giulia Ammannati, Galileo hizo ingresar a sus hijas en el convento de San Matteo, en Arcetri (Florencia), en 1613, obligándolas a hacer los votos en cuanto cumplieron la edad ritual de dieciséis años: Virginia tomó el nombre de Sor María Celeste, y Livia el de Sor Arcangela, y mientras la primera se resignó a su condición y mantuvo una correspondencia constante con su padre, Livia nunca aceptó la imposición paterna.

La publicación de Sidereus Nuncius suscitó aprecio, pero también polémica. Además de la acusación de haberse apoderado, con su telescopio, de un descubrimiento que no le pertenecía, también se cuestionó la realidad de lo que decía haber descubierto. Tanto el famoso aristotélico de Padua, Cesare Cremonini, como el matemático boloñés Giovanni Antonio Magini, de quien se dice que inspiró el panfleto antigalileano Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum, escrito por Martin Horký, aceptaron la invitación de Galilei para mirar por el telescopio que había construido, pero consideraron que no podían ver ninguno de los supuestos satélites de Júpiter.

Sólo más tarde Magini entró en razón, y con él el astrónomo vaticano Christoph Clavius, que inicialmente había creído que los satélites de Júpiter identificados por Galilei eran una mera ilusión producida por las lentes del telescopio. Esta última era una objeción difícil de refutar en 1610-11, debido tanto a la baja calidad del sistema óptico del primer telescopio de Galilei como a la hipótesis de que las lentes no sólo podían mejorar la visión sino también distorsionarla. Un apoyo muy importante fue dado a Galileo por Kepler, quien, tras un escepticismo inicial y una vez construido un telescopio suficientemente eficaz, verificó la existencia real de los satélites de Júpiter, publicando en Frankfurt en 1611 la Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit.

Dado que los profesores jesuitas del Collegio Romano estaban considerados entre las principales autoridades científicas de la época, Galileo fue a Roma el 29 de marzo de 1611 para presentar sus descubrimientos. Fue recibido con todos los honores por el propio Papa Pablo V, por los cardenales Francesco Maria Del Monte y Maffeo Barberini, y por el príncipe Federico Cesi, que lo inscribió en la Accademia dei Lincei, que había fundado ocho años antes. El 1 de abril Galileo ya pudo escribir al secretario ducal Belisario Vinta que los jesuitas «habiendo llegado por fin a conocer la verdad de los nuevos planetas mediceos, han hecho desde hace dos meses observaciones continuas, que siguen; y las hemos verificado con las mías, y son muy correctas».

Sin embargo, en aquel momento Galilei aún no era consciente de que el entusiasmo con el que estaba difundiendo y defendiendo sus descubrimientos y teorías iba a despertar resistencias y recelos en el ámbito eclesiástico.

El 19 de abril, el cardenal Roberto Bellarmino dio instrucciones a los matemáticos del Vaticano para que prepararan un informe sobre los nuevos descubrimientos realizados por «un matemático de talento mediante un instrumento llamado cañón u ochial» y el 17 de mayo la Congregación del Santo Oficio preguntó cautelarmente a la Inquisición de Padua si se había abierto algún procedimiento contra Galilei a nivel local. Evidentemente, la Curia Romana ya empezaba a vislumbrar las consecuencias que «estos singulares desarrollos de la ciencia podrían tener sobre la concepción general del mundo y, por tanto, indirectamente, sobre los principios sagrados de la teología tradicional».

En 1612 Galileo escribió el Discorso intorno alle cose che stanno in su l»acqua, o che in quella si muove, en el que, apoyándose en la teoría de Arquímedes, demostraba, en contra de la de Aristóteles, que los cuerpos flotan o se hunden en el agua en función de su peso específico y no de su forma, lo que provocó la polémica respuesta del Discurso Apologético en torno al Discurso de Galileo Galilei del erudito florentino y aristotélico Ludovico delle Colombe. El 2 de octubre, en el Palacio Pitti, en presencia del Gran Duque, de la Gran Duquesa Cristina y del cardenal Maffeo Barberini, entonces gran admirador suyo, hizo una demostración experimental pública de la suposición, refutando definitivamente a Ludovico delle Colombe.

En su Discorso Galilei también mencionó las manchas solares, que afirmaba haber observado ya en Padua en 1610, pero sin informar de ellas. Al año siguiente escribió la Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti, publicada en Roma por la Accademia dei Lincei, en respuesta a tres cartas del jesuita Christoph Scheiner, dirigidas a finales de 1611 a Mark Welser, duumvir de Augsburgo, mecenas de las ciencias y amigo de los jesuitas, de los que era banquero. Aparte de la cuestión de la prioridad del descubrimiento, Scheiner afirmaba erróneamente que las manchas consistían en enjambres de estrellas que giraban alrededor del Sol, mientras que Galileo las consideraba materia fluida perteneciente a la superficie del Sol y que giraba a su alrededor precisamente por la propia rotación de la estrella.

La observación de las manchas permitió a Galileo determinar el período de rotación del Sol y demostrar que el cielo y la tierra no eran dos mundos radicalmente diferentes, el primero sólo perfecto e inmutable y el segundo totalmente variable e imperfecto. El 12 de mayo de 1612, de hecho, reiteró a Federico Cesi su visión copernicana al escribir cómo el Sol giraba «en sí mismo en un mes lunar con una revolución similar a la de los demás planetas, es decir, de oeste a este alrededor de los polos de la eclíptica»: Dudo que esta novedad pretenda ser el funeral o, más bien, el último y definitivo juicio de la pseudofilosofía, pues ya se han visto señales en las estrellas, la luna y el sol; y estoy esperando ver salir de Peripatum grandes cosas para el mantenimiento de la inmutabilidad de los cielos, que no sé dónde se guardará y ocultará. La observación del movimiento de rotación del Sol y de los planetas fue también muy importante: hizo menos improbable la rotación de la Tierra, debido a la cual la velocidad de un punto en el ecuador sería de unos 1700 km.

El descubrimiento de Galileo de las fases de Venus y Mercurio no era compatible con el modelo geocéntrico de Ptolomeo, sino sólo con el modelo geoheliocéntrico de Tycho Brahe, que Galileo nunca consideró, y con el modelo heliocéntrico de Copérnico. Galileo, escribiendo a Giuliano de» Medici el 1 de enero de 1611, afirmó que «Venus gira necesariamente alrededor del sol, así como Mercurio y todos los demás planetas, cosa que creían bien todos los pitagóricos, Copérnico, Kepler y yo mismo, pero que no se ha demostrado sensiblemente, como ahora en Venus y Mercurio».

Entre 1612 y 1615 Galileo defendió el modelo heliocéntrico y aclaró su concepción de la ciencia en cuatro cartas privadas, conocidas como las «cartas copernicanas» y dirigidas al padre Benedetto Castelli, dos a monseñor Pietro Dini y una a su madre la Gran Duquesa Cristina de Lorena.

Según la doctrina de Aristóteles, no existe el vacío en la naturaleza, ya que todo cuerpo, ya sea terrestre o celeste, ocupa un espacio que forma parte del propio cuerpo. Sin cuerpo no hay espacio y sin espacio no hay cuerpo. Aristóteles afirma que «la naturaleza rehúye el vacío» (todo gas o líquido intenta siempre llenar todos los espacios, evitando dejar porciones vacías). Sin embargo, una excepción a esta teoría fue la experiencia de observar que el agua aspirada en una tubería no la llenaba por completo, sino que inexplicablemente dejaba una parte que se creía completamente vacía y que, por tanto, debía ser llenada por la Naturaleza; pero esto no ocurrió. Galilei, en respuesta a una carta que le envió en 1630 un ciudadano de Liguria, Giovan Battista Baliani, confirmó este fenómeno, afirmando que «la repugnancia de la naturaleza al vacío» podía ser superada, pero sólo parcialmente, y que, de hecho, «él mismo ha demostrado que es imposible hacer subir el agua por succión para una diferencia de altura de más de 18 brazas, unos 10 metros y medio». Por lo tanto, Galilei creía que el horror vacui era limitado y no se preguntó si en realidad el fenómeno estaba relacionado con el peso del aire, como demostraría Evangelista Torricelli.

La disputa con la Iglesia

El 21 de diciembre de 1614, desde el púlpito de Santa María Novella en Florencia, el fraile dominico Tommaso Caccini (1574 – 1648) acusó a ciertos matemáticos modernos, y en particular a Galileo, de contradecir las Sagradas Escrituras con sus concepciones astronómicas inspiradas en las teorías copernicanas. Cuando llegó a Roma el 20 de marzo de 1615, Caccini denunció a Galileo como partidario del movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Mientras tanto, se había publicado en Nápoles el libro del teólogo carmelita Paolo Antonio Foscarini (1565-1616), Lettera sopra l»opinione de» Pittagorici e del Copernico, dedicado a Galileo, a Kepler y a todos los académicos de los Lincei, que pretendía conciliar los pasajes bíblicos con la teoría copernicana interpretándolos «de tal manera que no la contradigan en absoluto».

El cardenal Roberto Bellarmino, ya juez en el proceso de Giordano Bruno, en su carta de respuesta a Foscarini afirmaba que sólo sería posible reinterpretar los pasajes de las Escrituras que contradijeran el heliocentrismo en presencia de una verdadera demostración del mismo y, no aceptando los argumentos de Galileo, añadía que hasta el momento no se le había mostrado ninguno, y argumentaba que, en cualquier caso, en caso de duda, debían preferirse las Sagradas Escrituras. La negativa de Galileo a aceptar la propuesta de Belarmino de sustituir la teoría ptolemaica por la copernicana -con la condición de que Galileo la reconociera como una mera «hipótesis matemática» destinada a «salvar las apariencias»- fue una invitación, aunque no intencionada, a que se condenara la teoría copernicana.

Al año siguiente, Foscarini fue encarcelado brevemente y su Lettera fue prohibida. Mientras tanto, el 25 de noviembre de 1615, el Santo Oficio decidió proceder al examen de las Cartas sobre las manchas solares y Galileo decidió venir a Roma para defenderse personalmente, apoyado por el Gran Duque Cosme: «El matemático Galileo viene a Roma», escribió Cosme II al cardenal Scipione Borghese, «y viene espontáneamente a dar cuenta de ciertas imputaciones, o más bien calumnias, que han sido formuladas por sus seguidores».

El 25 de febrero de 1616, el Papa ordenó al cardenal Belarmino que «convocara a Galileo y le amonestara para que abandonara la opinión anterior; y si se negara a obedecer, el padre comisario, ante notario y testigos, le diera la orden de abandonar la doctrina por completo y de no enseñarla, defenderla ni tratarla». Ese mismo año, el De revolutionibus de Copérnico se incluyó en el Index donec corrigatur (hasta que se corrigió). El cardenal Bellarmino, sin embargo, entregó a Galileo una declaración en la que negaba la abjuración, pero reiteraba la prohibición de apoyar las tesis copernicanas: tal vez los honores y cortesías recibidos a pesar de todo hicieron que Galileo se hiciera la ilusión de que se le permitía lo que a otros se les prohibía.

En noviembre de 1618, aparecieron tres cometas en el cielo, lo que atrajo la atención y estimuló los estudios de los astrónomos de toda Europa. Entre ellos, el jesuita Orazio Grassi, matemático del Colegio Romano, pronunció con éxito una conferencia muy aclamada, Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII: En él, basándose en algunas observaciones directas y en un procedimiento lógico-escolástico, apoyó la hipótesis de que los cometas eran cuerpos situados más allá del «cielo de la Luna» y la utilizó para corroborar el modelo de Tycho Brahe, según el cual la Tierra se sitúa en el centro del universo, con los demás planetas orbitando alrededor del Sol, en contra de la hipótesis heliocéntrica.

Galilei decidió responder para defender la validez del modelo copernicano. Respondió indirectamente, a través del Discurso sobre los cometas de su amigo y discípulo Mario Guiducci, pero en el que probablemente estuvo presente la mano del maestro. En su respuesta, Guiducci afirmó erróneamente que los cometas no eran objetos celestes, sino puros efectos ópticos producidos por la luz del sol sobre los vapores que se elevan desde la Tierra, pero también señaló las contradicciones del razonamiento de Grassi y sus deducciones erróneas de las observaciones de los cometas con el telescopio. El jesuita respondió con un documento titulado Libra astronomica ac philosophica, firmado con el seudónimo anagramático de Lotario Sarsi, en el que atacaba directamente a Galilei y al copernicanismo.

En este punto, Galilei respondió directamente: no fue hasta 1622 que el tratado Il Saggiatore estuvo listo. Escrito en forma de carta, fue aprobado por la Accademia dei Lincei e impreso en Roma en mayo de 1623. El 6 de agosto, tras la muerte del Papa Gregorio XV, Maffeo Barberini, que había sido amigo y admirador de Galileo durante años, subió al trono papal como Urbano VIII. Esto convenció erróneamente a Galileo de que «resucitaba la esperanza, que ahora estaba casi completamente enterrada». Estamos a punto de asistir al regreso del precioso conocimiento del largo exilio al que se había visto obligado», como escribió al sobrino del Papa, Francesco Barberini.

El ensayador presenta una teoría que luego se demostró errónea de los cometas como apariciones debidas a los rayos solares. En efecto, la formación de la corona y de la cola del cometa depende de la exposición a la radiación solar y de su dirección, por lo que Galilei tenía razón y Grassi también, que, al ser contrario a la teoría copernicana, sólo podía tener una idea sui generis de los cuerpos celestes. Sin embargo, la diferencia entre los argumentos de Grassi y los de Galileo era principalmente de método, ya que Galileo basaba su razonamiento en la experiencia. En el Saggiatore, Galileo escribió la célebre metáfora según la cual «la filosofía está escrita en este gran libro que está continuamente abierto ante nuestros ojos (yo digo el universo)», poniéndolo en contraste con Grassi, que se basaba en la autoridad de los maestros del pasado y de Aristóteles para averiguar la verdad sobre las cuestiones naturales.

El 23 de abril de 1624, Galileo llegó a Roma para rendir homenaje al Papa y arrancarle la concesión de la tolerancia del sistema copernicano por parte de la Iglesia, pero en las seis audiencias que le concedió Urbano VIII no obtuvo de éste ningún compromiso preciso en este sentido. Sin ningún tipo de garantías, pero con el vago estímulo que suponía ser honrado por el Papa Urbano -que concedió una pensión a su hijo Vincenzio-, Galileo sintió que podía responder finalmente, en septiembre de 1624, a la Disputatio de Francesco Ingoli. Tras rendir formalmente homenaje a la ortodoxia católica, en su respuesta Galileo debía refutar los argumentos anticopérnicos de Ingoli sin proponer ese modelo astronómico ni responder a los argumentos teológicos. En la Carta, Galileo enuncia por primera vez lo que se llamará el principio galileano de la relatividad: A la objeción común presentada por los partidarios de la inmovilidad de la Tierra, consistente en la observación de que las tumbas caen perpendicularmente sobre la superficie terrestre, en lugar de oblicuamente, como aparentemente debería ocurrir si la Tierra se moviera, Galileo responde aportando la experiencia de la nave en la que, tanto si está en movimiento uniforme como si está inmóvil, los fenómenos de la caída o, en general, de los movimientos de los cuerpos contenidos en ella, se producen exactamente de la misma manera, porque «el movimiento universal de la nave, al estar comunicado al aire y a todas aquellas cosas que están contenidas en él, y no ser contrario a la inclinación natural de esas cosas, se conserva indeleblemente en ellas».

Ese mismo año, 1624, Galilei comenzó su nueva obra, un Diálogo que, comparando las diferentes opiniones de los interlocutores, le permitiría exponer las diversas teorías vigentes sobre cosmología, incluida la de Copérnico, sin mostrar ningún compromiso personal con ninguna de ellas. Razones de salud y familiares prolongaron la redacción de la obra hasta 1630: tuvo que ocuparse de la numerosa familia de su hermano Miguel Ángel, mientras que su hijo Vincenzio, que se había licenciado en Derecho en Pisa en 1628, se casó al año siguiente con Sestilia Bocchineri, hermana de Geri Bocchineri, uno de los secretarios del duque Fernando, y de Alessandra. Para cumplir el deseo de su hija Maria Celeste, monja en Arcetri, de tenerlo más cerca, alquiló la pequeña villa «Il Gioiello» cerca del convento. Tras muchas vicisitudes para obtener el imprimatur eclesiástico, la obra se publicó en 1632.

En el Diálogo, los dos sistemas principales que se comparan son el ptolemaico y el copernicano (Galileo excluye así de la discusión la reciente hipótesis de Tycho Brahe) y hay tres protagonistas: Dos de ellos son personajes reales, amigos de Galileo, y por entonces ya fallecidos, el florentino Filippo Salviati (1582-1614) y el veneciano Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), en cuya casa se finge que tienen lugar las conversaciones, mientras que el tercer protagonista es Simplicio, un personaje inventado cuyo nombre recuerda a un conocido y antiguo comentarista de Aristóteles, además de implicar su sencillez científica. Es el partidario del sistema ptolemaico, mientras que la oposición copernicana es apoyada por Salviati y, desempeñando un papel más neutral, por Sagredo, que acaba simpatizando con la hipótesis copernicana.

El Diálogo recibió muchos elogios, entre ellos los de Benedetto Castelli, Fulgenzio Micanzio, colaborador y biógrafo de Paolo Sarpi, y Tommaso Campanella, pero en agosto de 1632 ya corría el rumor de que el libro iba a ser prohibido: el 25 de julio, el Maestro del Sacro Palacio, Niccolò Riccardi, escribió al Inquisidor de Florencia, Clemente Egidi, afirmando que el Papa había ordenado que el libro no se publicara; el 7 de agosto, le pidió que rastreara los ejemplares ya vendidos y los confiscara. El 5 de septiembre, según el embajador florentino Francesco Niccolini, el Papa, enfadado, acusó a Galileo de haber engañado a los ministros que habían autorizado la publicación de la obra. Urbano VIII expresó su resentimiento por el hecho de que una de sus tesis hubiera sido tratada, según él, con torpeza y expuesta al ridículo. Discutiendo la teoría de las mareas, apoyada por el copernicano Salviati -y que se suponía era la prueba definitiva de la movilidad de la Tierra-, Simplicio propuso «una doctrina muy firme, que ya he aprendido de una persona muy docta y eminente, y a la que hay que callar» (una clara referencia a Urbano), según la cual Dios, gracias a su «infinita sabiduría y poder», podía haber causado las mareas de muy diversas maneras, y no se podía estar seguro de que la propuesta por Salviati fuera la única correcta. Ahora bien, aparte del hecho de que la teoría de las mareas de Galileo era errónea, el comentario irónico de Salviati, calificando la propuesta de Simplicio de «doctrina admirable y verdaderamente angélica», debió de parecer indignante. Por último, la obra se cierra con la afirmación de que a los hombres les está «permitido disputar sobre la constitución del mundo» mientras no «encuentren la obra hecha» por Dios. Esta conclusión no era más que una estratagema diplomática para salir en la prensa. Esto enfureció al Pontífice. El 23 de septiembre, la Inquisición romana pidió a la Inquisición florentina que notificara a Galileo que debía comparecer ante el Comisario General del Santo Oficio en Roma antes de octubre. Galileo, en parte porque estaba enfermo y en parte porque esperaba que el asunto pudiera resolverse de alguna manera sin la apertura del juicio, retrasó su partida durante tres meses. Ante la amenazante insistencia del Santo Oficio, el 20 de enero de 1633 partió hacia Roma en una litera.

El juicio comenzó el 12 de abril, con el primer interrogatorio de Galileo, a quien el comisario inquisidor, el dominico Vincenzo Maculano, afirmó haber recibido, el 26 de febrero de 1616, un «precepto» en el que el cardenal Bellarmino le ordenaba abandonar la teoría copernicana, no apoyarla de ninguna manera y no enseñarla. Durante el interrogatorio, Galileo negó conocer el precepto y afirmó no recordar que la declaración de Belarmino contenía las palabras quovis modo (de cualquier manera) y nec docere (no enseñar). Al ser presionado por el inquisidor, Galileo no sólo admitió que no había dicho «nada sobre el citado precepto», sino que incluso llegó a afirmar que «en dicho libro muestro lo contrario de la opinión de Copérnico, y que las razones de Copérnico son inválidas e inconclusas». Al final del primer interrogatorio, Galileo fue detenido, «aunque bajo una vigilancia muy estricta», en tres habitaciones del edificio de la Inquisición, «con amplia y libre facultad de caminar».

El 22 de junio, al día siguiente del último interrogatorio de Galileo, en la sala capitular del convento dominicano de Santa Maria sopra Minerva, con Galileo presente y arrodillado, la sentencia fue dictada por los cardenales Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini y Berlinghiero Gessi, Fabrizio Verospi y Marzio Ginetti, «inquisidores generales contra la pravedad herética», resumen el largo conflicto entre Galileo y la doctrina de la Iglesia, que comenzó en 1615 con su libro Delle macchie solari y la oposición de los teólogos al modelo copernicano en 1616. La sentencia afirmaba entonces que el documento recibido en febrero de 1616 era una amonestación efectiva para no defender ni enseñar la teoría copernicana.

Imponiendo la abjuración «con corazón sincero y fe no fingida» y prohibiendo el Diálogo, Galilei fue condenado a «prisión formal a nuestra discreción» y a la «pena saludable» de recitar semanalmente los siete salmos penitenciales durante tres años, reservándose la Inquisición el derecho de «moderar, cambiar o eliminar todo o parte» de las penas y penitencias.

Si la leyenda de la frase de Galileo, «E pur si muove», pronunciada justo después de su abjuración, sirve para sugerir su convicción intacta de la validez del modelo copernicano, la conclusión del juicio marcó la derrota de su programa de difusión de la nueva metodología científica, fundada en la observación rigurosa de los hechos y su comprobación experimental -en contra de la vieja ciencia que produce «experiencias como hechas y que responden a sus necesidades sin haberlas hecho ni observado nunca»- y en contra de los prejuicios del sentido común, que a menudo lleva a creer que cualquier apariencia es real: un programa de renovación científica, que enseñaba a «no confiar más en la autoridad, la tradición y el sentido común», que quería «enseñar a pensar».

Los últimos años (1633-1642)

La sentencia incluía un periodo de prisión a discreción del Santo Oficio y la obligación de recitar los salmos penitenciales una vez a la semana durante tres años. El rigor literal fue mitigado en la práctica: el encarcelamiento consistió en una estancia forzada durante cinco meses en la residencia romana del embajador del Gran Duque de Toscana, Pietro Niccolini, en Trinità dei Monti y, desde allí, en la casa del arzobispo Ascanio Piccolomini en Siena, a petición de éste. En cuanto a los salmos penitenciales, Galileo encargó a su hija María Celeste, monja de clausura, que los recitara con el consentimiento de la Iglesia. En Siena, Piccolomini favoreció a Galileo permitiéndole reunirse con personalidades de la ciudad y discutir cuestiones científicas. A raíz de una carta anónima en la que se denunciaban las acciones del arzobispo y del propio Galileo, el Santo Oficio, aceptando una petición hecha anteriormente por Galileo, lo confinó en la villa aislada («Il Gioiello») que el científico poseía en la campiña de Arcetri. En la orden del 1 de diciembre de 1633 se ordenó a Galileo que «permaneciera solo, sin llamar ni recibir a nadie, durante el tiempo que Su Santidad considere oportuno». Sólo los familiares podían visitarle, previa autorización: también por esta razón, la pérdida de su hija Sor María Celeste, la única con la que había mantenido vínculos, el 2 de abril de 1634, le resultó especialmente dolorosa.

No obstante, pudo mantener correspondencia con amigos y admiradores, incluso fuera de Italia: a Elia Diodati, en París, le escribió el 7 de marzo de 1634, consolándose de sus desgracias que «la envidia y la malignidad han maquinado contra mí» con la consideración de que «la infamia cae sobre los traidores y los constituidos en el más sublime grado de ignorancia». Diodati se enteró de la traducción al latín que Matthias Bernegger estaba haciendo en Estrasburgo de su Diálogo y le habló de «un tal Antonio Rocco, un peripatético muy puro, y muy alejado de entender nada ni de matemáticas ni de astronomía» que escribió «mordacità e contumelie» contra él en Venecia. Esta y otras cartas muestran lo poco que Galileo había repudiado sus creencias copernicanas.

Tras su juicio en 1633, Galilei escribió y publicó en los Países Bajos en 1638 un gran tratado científico titulado Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze relativo a la mecánica y los movimientos locales, gracias al cual se le considera el padre de la ciencia moderna. Se organiza como un diálogo que se desarrolla a lo largo de cuatro días entre los mismos tres protagonistas del anterior Diálogo sobre los Grandes Sistemas (Sagredo, Salviati y Simplicio).

El primer día, Galileo se ocupó de la resistencia de los materiales: la diferente resistencia debe estar vinculada a la estructura del material concreto y Galileo, sin pretender llegar a una explicación del problema, abordó la interpretación atomista de Demócrito, considerándola una hipótesis capaz de dar cuenta de los fenómenos físicos. En particular, la posibilidad de que existiera el vacío, tal como lo preveía Demócrito, se consideraba una hipótesis científica seria, y en el vacío -es decir, en ausencia de cualquier medio de resistencia- Galileo afirmaba con razón que todos los cuerpos «descenderían con igual velocidad», en oposición a la ciencia contemporánea, que creía que el movimiento en el vacío era imposible.

Después de tratar la estática y la palanca el segundo día, se ocupó de la dinámica el tercero y el cuarto, estableciendo las leyes del movimiento uniforme, del movimiento naturalmente acelerado y del movimiento uniformemente acelerado y de las oscilaciones del péndulo.

En los últimos años de su vida, Galileo mantuvo una afectuosa correspondencia con Alessandra Bocchineri. En 1629, la familia Bocchineri de Prato había dado a la hermana de Alessandra, Sestilia, para que se casara con el hijo de Galilei, Vincenzio.

Cuando Galilei conoció a Alessandra en 1630, ya con 66 años, era una mujer de 33 años que había refinado y cultivado su inteligencia como dama de compañía de la emperatriz Eleonora Gonzaga en la corte vienesa, donde conoció y se casó con Giovanni Francesco Buonamici, un importante diplomático que se convertiría en un buen amigo de Galilei.

En su correspondencia, Alessandra y Galileo intercambiaron numerosas invitaciones para reunirse, y Galileo no dejó de elogiar la inteligencia de la mujer, dado que «son tan raras las mujeres que hablan tan sensatamente como ella». Con su ceguera y el empeoramiento de su salud, el científico florentino se vio a veces obligado a rechazar invitaciones «no sólo por las muchas indisposiciones que me tienen oprimido en esta gravísima edad mía, sino porque todavía se me considera preso, por las causas que son bien conocidas».

La última carta enviada a Alessandra el 20 de diciembre de 1641, de «brevedad involuntaria», precedió a la muerte de Galilei 19 días después, en la noche del 8 de enero de 1642, en Arcetri, asistido por Viviani y Torricelli.

Después de la muerte

Galilei fue enterrado en la Basílica de la Santa Cruz de Florencia junto a otros grandes como Maquiavelo y Miguel Ángel, pero no fue posible levantar el «augusto y suntuoso depósito» deseado por sus discípulos, porque el 25 de enero el sobrino de Urbano VIII, el cardenal Francesco Barberini, escribió al Inquisidor de Florencia, Giovanni Muzzarelli, para «hacer llegar a oídos del Gran Duque que no es bueno construir mausoleos para el cadáver de quien ha sido penitenciario en el Tribunal de la Santa Inquisición, y ha muerto mientras duraba la penitencia»; En el epitafio o inscripción que se coloque en el sepulcro, no deben leerse palabras que puedan ofender la reputación de este Tribunal. La misma advertencia debe hacerse a los que recitan la oración fúnebre».

La Iglesia también vigiló a los alumnos de Galileo: cuando crearon la Accademia del Cimento, intervino ante el Gran Duque, y la Accademia se disolvió en 1667. No fue hasta 1737 cuando Galileo Galilei fue honrado con un monumento funerario en Santa Croce, celebrado por Ugo Foscolo.

La doctrina galilea de las dos verdades

Convencido de la corrección de la cosmología copernicana, Galileo era muy consciente de que se consideraba que contradecía el texto bíblico y la tradición de los Padres de la Iglesia, que mantenían una concepción geocéntrica del universo. Dado que la Iglesia consideraba que las Sagradas Escrituras estaban inspiradas por el Espíritu Santo, la teoría heliocéntrica sólo podía aceptarse, hasta que se demostrara lo contrario, como una simple hipótesis (ex suppositione) o modelo matemático, sin ninguna relevancia para la posición real de los cuerpos celestes. Precisamente por esta condición, el De revolutionibus orbium coelestium de Copérnico no fue condenado por las autoridades eclesiásticas ni mencionado en el Índice de Libros Prohibidos, al menos hasta 1616.

Galileo, un intelectual católico, entró en el debate sobre la relación entre ciencia y fe con su carta al padre Benedetto Castelli del 21 de diciembre de 1613. Defendió el modelo copernicano argumentando que hay dos verdades que no son necesariamente contradictorias ni están en conflicto entre sí. La Biblia es ciertamente un texto sagrado de inspiración divina y del Espíritu Santo, pero no obstante fue escrita en un momento preciso de la historia con el fin de guiar al lector hacia la comprensión de la verdadera religión. Por esta razón, como ya argumentaron muchos exégetas, entre ellos Lutero y Kepler, los hechos de la Biblia se escribieron necesariamente de manera que también pudieran ser comprendidos por los antiguos y la gente común. Es necesario, por tanto, discernir, como ya sostenía Agustín de Hipona, el mensaje propiamente religioso de la descripción históricamente connotada e inevitablemente narrativa y didáctica de hechos, episodios y personajes:

El conocido episodio bíblico de la petición de Josué a Dios de que detuviera el Sol para prolongar el día se utilizó en los círculos eclesiásticos para apoyar el sistema geocéntrico. Galileo, por su parte, argumentó que esto no alargaría el día, ya que en el sistema ptolemaico la rotación diurna (día

Para Galileo, las Sagradas Escrituras tratan de Dios; el método para realizar investigaciones sobre la Naturaleza debe basarse en «experiencias sensibles» y «demostraciones necesarias». La Biblia y la Naturaleza no pueden contradecirse porque ambas proceden de Dios. Por consiguiente, en caso de discordia aparente, no es la ciencia la que tendrá que dar un paso atrás, sino los intérpretes del texto sagrado, que tendrán que mirar más allá del significado superficial de éste. En otras palabras, como explica el estudioso de Galilei Andrea Battistini, «el texto bíblico se ajusta sólo «al modo común del vulgo», es decir, se adapta no a las habilidades de los «entendidos» sino a los límites cognitivos del hombre común, velando así el significado más profundo de los enunciados con una especie de alegoría. En cuanto a la relación entre la ciencia y la teología, es célebre su frase: «entendida por una persona eclesiástica del más alto rango, la intención del Espíritu Santo es enseñarnos cómo ir al cielo, y no cómo ir al cielo», atribuida habitualmente al cardenal Cesare Baronio. Cabe señalar que, aplicando este criterio, Galileo no podría haber utilizado el pasaje bíblico de Josué para intentar demostrar una supuesta concordancia entre el texto sagrado y el sistema copernicano, y la supuesta contradicción entre la Biblia y el modelo tolemaico. La primera es la Biblia, escrita en términos comprensibles para el «vulgo», que tiene un valor esencialmente salvífico y redentor del alma, y que, por tanto, requiere una interpretación cuidadosa de las afirmaciones relativas a los fenómenos naturales que en ella se describen. El segundo es «este gran libro que se abre continuamente ante nuestros ojos (digo el universo), que debe ser leído según la racionalidad científica y no debe situarse después del primero, sino que, para ser interpretado correctamente, debe ser estudiado con los instrumentos con los que el mismo Dios de la Biblia nos ha dotado: los sentidos, la palabra y el intelecto»:

De nuevo, en su carta a la Gran Duquesa Cristina de Lorena en 1615, a la pregunta de si la teología podía seguir siendo concebida como la reina de las ciencias, Galilei respondió que la materia de la teología la hacía de primera importancia, pero que la teología no podía pretender pronunciarse en el campo de las verdades de la ciencia. Por el contrario, si un determinado hecho o fenómeno demostrado científicamente no concuerda con los textos sagrados, son éstos los que deben ser releídos a la luz de los nuevos avances y descubrimientos.

Según la doctrina galileana de las dos verdades, en última instancia no puede haber desacuerdo entre la ciencia verdadera y la fe verdadera, ya que, por definición, ambas son verdaderas. Pero en el caso de una aparente contradicción sobre los hechos naturales, la interpretación del texto sagrado debe ser modificada para adecuarla a los últimos conocimientos científicos.

La posición de la Iglesia en esta cuestión no difiere sustancialmente de la de Galileo: con mucha más cautela, incluso la Iglesia católica admitió la necesidad de revisar la interpretación de las Sagradas Escrituras a la luz de nuevos hechos y nuevos conocimientos sólidamente probados. Pero en el caso del sistema copernicano, el cardenal Robert Bellarmine y muchos otros teólogos católicos argumentaron razonablemente que no había pruebas concluyentes a su favor:

Por otra parte, el fracaso en la observación de la paralaje estelar (que debería haberse observado como efecto del desplazamiento de la Tierra con respecto al cielo de las estrellas fijas) con los instrumentos disponibles en la época constituyó una prueba en contra de la teoría heliocéntrica. En este contexto, la Iglesia admitió por tanto que sólo se hablaba del modelo copernicano ex suppositione (como hipótesis matemática). La defensa ex professo (con conocimiento y competencia, de forma deliberada e intencionada) de Galileo de la teoría copernicana como descripción física real del sistema solar y de las órbitas de los cuerpos celestes chocaba, por tanto, inevitablemente con la posición oficial de la Iglesia católica. Según Galileo, la teoría copernicana no podía considerarse una simple hipótesis matemática por el simple hecho de que era la única explicación perfectamente exacta y no utilizaba los «absurdos» que constituían las excéntricas y los epiciclos. De hecho, en contra de lo que se decía en la época, para mantener un nivel de precisión comparable al del sistema ptolemaico, Copérnico necesitaba más excéntricas y epiciclos que los utilizados por Ptolomeo. El número exacto de estos últimos es inicialmente 34 (en su primera exposición del sistema, contenida en el Commentariolus), pero alcanza la cifra de 48 en De revolutionibus, según los cálculos de Koestler. Sin embargo, el sistema ptolemaico no utilizaba 80, como afirma Copérnico, sino sólo 40, según la versión actualizada del sistema ptolemaico de Peurbach de 1453. El historiador de la ciencia Dijksterhuis aporta más datos, al considerar que el sistema copernicano sólo utilizaba cinco «círculos» menos que el ptolemaico. La única diferencia sustancial, por tanto, consistía exclusivamente en la ausencia de ecuantes en la teoría copernicana. El mencionado Koestler se preguntaba si este error de apreciación se debía a que Galileo no había leído la obra de Copérnico o a su falta de honradez intelectual. Esta oposición condujo inicialmente a la inclusión del De revolutionibus en el Índice, y finalmente, muchos años después, al juicio de Galileo Galilei en 1633, que terminó con su condena por «vehemente sospecha de herejía» y la abjuración forzada de sus concepciones astronómicas.

Rehabilitación por parte de la Iglesia Católica

Más allá del juicio histórico, jurídico y moral sobre la condena de Galileo, las cuestiones epistemológicas y de hermenéutica bíblica que estuvieron en el centro del proceso han sido objeto de reflexión por parte de innumerables pensadores modernos, que a menudo han citado el asunto Galileo para ejemplificar, a veces en términos deliberadamente paradójicos, sus reflexiones sobre estas cuestiones. Por ejemplo, el filósofo austriaco Paul Feyerabend, defensor de la anarquía epistemológica, sostenía que:

Esta provocación fue retomada posteriormente por el Card. Joseph Ratzinger, dando lugar a objeciones de la opinión pública. Pero el verdadero propósito por el que Feyerabend hizo esta provocadora declaración fue «sólo para mostrar la contradicción de quienes aprueban a Galileo y condenan a la Iglesia, pero luego son tan rigurosos con la obra de sus contemporáneos como lo era la Iglesia en la época de Galileo».

En los siglos siguientes, la Iglesia cambió su posición respecto a Galileo: en 1734 el Santo Oficio concedió la erección de un mausoleo en su honor en la iglesia de Santa Croce de Florencia; en 1757 Benedicto XIV retiró del Índice los libros que enseñaban el movimiento de la Tierra, haciendo así oficial lo que el Papa Alejandro VII ya había hecho en 1664 al retirar el Decreto de 1616.

La autorización definitiva para enseñar el movimiento de la Tierra y la inmovilidad del Sol llegó con un decreto de la Sagrada Congregación de la Inquisición aprobado por el Papa Pío VII el 25 de septiembre de 1822.

Especialmente significativa es una contribución de 1855 del teólogo y cardenal británico John Henry Newman, unos años después de que se matizara la enseñanza del heliocentrismo y cuando las teorías de Newton sobre la gravitación ya estaban establecidas y comprobadas experimentalmente. En primer lugar, el teólogo resume la relación del heliocentrismo con las Escrituras:

Es interesante la interpretación que hace el cardenal del asunto Galileo como una confirmación, no una negación, del origen divino de la Iglesia:

En 1968, el Papa Pablo VI inició la revisión del proceso y, con la intención de poner punto final a estas controversias, el Papa Juan Pablo II, el 3 de julio de 1981, hizo un llamamiento a la investigación interdisciplinar de las difíciles relaciones de Galileo con la Iglesia y creó una Comisión Pontificia para el estudio de la controversia tolemaica-copernicana de los siglos XVI y XVII, de la que forma parte el caso Galilei. El Papa admitió, en su discurso del 10 de noviembre de 1979 en el que anunciaba la creación de la comisión, que «Galileo tuvo mucho que sufrir, no podemos ocultarlo, de los hombres y de los organismos de la Iglesia».

Después de trece años de debate, el 31 de octubre de 1992, la Iglesia anuló la condena, que formalmente seguía existiendo, y aclaró su interpretación de la cuestión científico-teológica de Galileo Galilei, reconociendo que la condena de Galileo Galilei se debió a la obstinación de ambas partes en no querer considerar sus respectivas teorías como meras hipótesis no demostradas experimentalmente y, por otro lado, a la «falta de perspicacia», es decir, de inteligencia y previsión, de los teólogos que lo condenaron, incapaces de reflexionar sobre sus propios criterios de interpretación de la Escritura y responsables de infligir mucho sufrimiento al científico. Como declaró Juan Pablo II:

«La historia del pensamiento científico en la Edad Media y el Renacimiento, que ahora empezamos a comprender un poco mejor, puede dividirse en dos períodos, o más bien, ya que el orden cronológico sólo corresponde muy aproximadamente a esta división, puede dividirse, a grandes rasgos, en tres fases o épocas, que corresponden sucesivamente a tres corrientes de pensamiento diferentes: primero la física aristotélica; luego la física del impulso, iniciada, como todo, por los griegos y elaborada por la corriente de los nominalistas parisinos del siglo XIV; y finalmente la física moderna, arquimediana y galileana. «

Entre los principales descubrimientos que realizó Galilei, guiado por los experimentos, se encuentran una primera aproximación física a la relatividad, más tarde conocida como relatividad galileana, el descubrimiento de las cuatro lunas principales de Júpiter, conocidas como satélites galileanos (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) y el principio de inercia, aunque de forma parcial.

También estudió el movimiento de caída de los cuerpos y, reflexionando sobre los movimientos a lo largo de planos inclinados, descubrió el problema del «tiempo mínimo» en la caída de los cuerpos materiales, y estudió diversas trayectorias, entre ellas la espiral paraboloide y la cicloide.

En el marco de sus investigaciones matemáticas, abordó las propiedades del infinito introduciendo la famosa paradoja de Galileo. En 1640, Galilei animó a su alumno Bonaventura Cavalieri a desarrollar las ideas de su maestro y de otros sobre geometría con el método de los indivisibles para determinar áreas y volúmenes: este método fue un paso fundamental en el desarrollo del cálculo infinitesimal.

El nacimiento de la ciencia moderna

Galileo Galilei fue una de las principales figuras en la fundación del método científico expresado en lenguaje matemático y estableció el experimento como herramienta básica para investigar las leyes de la naturaleza, en contraste con la tradición aristotélica y su análisis cualitativo del cosmos:

Ya en su tercera carta de 1611 a Mark Welser en relación con la controversia sobre las manchas solares, Galilei se preguntaba qué es lo que el hombre quiere llegar a saber en su búsqueda.

Y de nuevo: ¿por conocimiento entendemos llegar a captar los primeros principios de los fenómenos o cómo se desarrollan?

La búsqueda de los primeros principios esenciales implica, por tanto, una serie infinita de preguntas porque cada respuesta da lugar a una nueva pregunta: si nos preguntáramos qué es la sustancia de las nubes, una primera respuesta sería que es el vapor de agua pero luego tendríamos que preguntar qué es este fenómeno y tendríamos que responder que es el agua, para preguntarnos inmediatamente después qué es el agua, respondiendo que es ese fluido que fluye en los ríos pero esta «noticia del agua» es sólo «más cercana y dependiente de más sentidos», más rica en diferentes informaciones particulares, pero ciertamente no nos aporta el conocimiento de la sustancia de las nubes, de la que sabemos exactamente lo mismo que antes. Pero si, por el contrario, queremos comprender las «afecciones», las características particulares de los cuerpos, podremos conocerlas tanto en aquellos cuerpos que están alejados de nosotros, como las nubes, como en los que están más cerca, como el agua.

Por lo tanto, el estudio de la naturaleza debe entenderse de forma diferente. «Algunos estrictos defensores de todas las minucias peripatéticas», educados en el culto a Aristóteles, creen que «filosofar no es ni puede ser más que una gran práctica sobre los textos de Aristóteles» que traen como única prueba de sus teorías. Y no queriendo «no levantar nunca los ojos de estos papeles» se niegan a leer «este gran libro del mundo» (es decir, de la observación directa de los fenómenos), como si «estuviera escrito por la naturaleza para que lo leyera nada menos que Aristóteles, y para que sus ojos lo vieran por toda su posteridad».

La base del método científico es, pues, el rechazo del esencialismo y la decisión de captar sólo el aspecto cuantitativo de los fenómenos en la convicción de que pueden traducirse mediante la medición en números, de modo que tenemos un conocimiento de tipo matemático, el único perfecto para el hombre que lo alcanza gradualmente mediante el razonamiento para igualar el mismo conocimiento divino perfecto que lo posee por completo e intuitivamente:

Por tanto, el método galileano debe constar de dos aspectos principales:

Resumiendo la naturaleza del método galileano, Rodolfo Mondolfo añade finalmente que:

Esta es la originalidad del método galileano: haber vinculado la experiencia y la razón, la inducción y la deducción, la observación exacta de los fenómenos y la elaboración de hipótesis y esto, no de forma abstracta sino, con el estudio de los fenómenos reales y el uso de los instrumentos técnicos adecuados.

La contribución de Galileo al lenguaje de la ciencia fue fundamental, tanto en el ámbito matemático como, en particular, en el de la física. Incluso hoy en día, en esta disciplina, gran parte del lenguaje sectorial que se utiliza deriva de las elecciones específicas realizadas por el científico pisano. En particular, en los escritos de Galileo muchas palabras se toman del lenguaje común y se someten a una «tecnificación», es decir, a la atribución de un significado específico y nuevo (una forma, por tanto, de neologismo semántico). Es el caso de la «fuerza» (aunque no en el sentido newtoniano), la «velocidad», el «impulso», el «fulcro», el «muelle» (entendiendo por tal el instrumento mecánico, pero también la «fuerza elástica»), el «roce», el «terminador», la «cinta».

Como puede verse, en el texto una terminología especializada («hemisferio», «cono», «cilindro») va acompañada del uso de un término que denota un objeto cotidiano, a saber, «cuenco».

Física, matemáticas y filosofía

La figura de Galileo Galilei también es recordada en la historia por sus reflexiones sobre los fundamentos e instrumentos del análisis científico de la naturaleza. Es famosa su metáfora en El ensayador, en la que las matemáticas se definen como el lenguaje en el que está escrito el libro de la naturaleza:

En este pasaje, Galileo relaciona las palabras «matemáticas», «filosofía» y «universo», iniciando así una larga disputa entre los filósofos de la ciencia sobre cómo entendía y relacionaba estos términos. Por ejemplo, lo que Galileo llama aquí «universo» debe entenderse, en términos modernos, como «realidad física» o «mundo físico», ya que Galileo se refiere al mundo material matemáticamente conocible. Así, no sólo a la totalidad del universo entendido como el conjunto de galaxias, sino también a cualquiera de sus partes o subconjuntos inanimados. El término «naturaleza», por otra parte, incluiría también el mundo biológico, excluido de la investigación de Galileo sobre la realidad física.

En cuanto al universo propiamente dicho, Galilei, aunque indeciso, parece inclinarse por la tesis de que es infinito:

No adopta una posición clara sobre la cuestión de la finitud o la infinitud del universo; sin embargo, como sostiene Rossi, «sólo hay una razón que le inclina hacia la tesis de la infinitud: es más fácil referir la incomprensibilidad a lo infinito incomprensible que a lo finito, que no es comprensible».

Pero Galilei nunca consideró explícitamente, quizá por prudencia, la doctrina de Giordano Bruno de un universo ilimitado e infinito, sin centro y compuesto por infinitos mundos, incluidos la Tierra y el Sol, que no tienen ninguna preeminencia cosmogónica. El científico de Pisa no participa en el debate sobre la finitud o la infinitud del universo y afirma que, en su opinión, la cuestión es insoluble. Si parece inclinarse por la hipótesis del infinito, lo hace por motivos filosóficos, ya que, según argumenta, lo infinito es objeto de incomprensibilidad, mientras que lo finito entra dentro de los límites de la comprensibilidad.

La relación entre las matemáticas de Galileo y su filosofía de la naturaleza, el papel de la deducción frente a la inducción en sus investigaciones, han sido remitidos por muchos filósofos al enfrentamiento entre Aristóteles y Platón, a la recuperación de la antigua tradición griega con la concepción arquimediana o incluso al inicio del desarrollo del método experimental en el siglo XVII.

La cuestión fue muy bien expresada por el filósofo medievalista Ernest Addison Moody (1903-1975):

Galileo vivió en una época en la que las ideas del platonismo se habían extendido de nuevo por Europa e Italia, y probablemente también por esta razón identificó los símbolos de las matemáticas con entidades geométricas y no con números. El uso del álgebra derivada del mundo árabe para demostrar las relaciones geométricas estaba aún insuficientemente desarrollado y sólo con Leibniz e Isaac Newton el cálculo diferencial se convirtió en la base del estudio de la mecánica clásica. De hecho, Galileo utilizó relaciones y similitudes geométricas para demostrar la ley de la caída de los cuerpos.

Por un lado, para algunos filósofos como Alexandre Koyré, Ernst Cassirer y Edwin Arthur Burtt (1892-1989), la experimentación fue ciertamente importante en los estudios de Galileo y también desempeñó un papel positivo en el desarrollo de la ciencia moderna. La propia experimentación, como estudio sistemático de la naturaleza, requiere un lenguaje con el que formular preguntas e interpretar las respuestas obtenidas. La búsqueda de ese lenguaje era un problema que interesaba a los filósofos desde la época de Platón y Aristóteles, sobre todo en relación con el papel no trivial de las matemáticas en el estudio de las ciencias naturales. Galilei se basa en cifras geométricas exactas y perfectas que nunca podrán ser igualadas en el mundo real, salvo, en el mejor de los casos, como burdas aproximaciones.

Hoy en día, las matemáticas en la física moderna se utilizan para construir modelos del mundo real, pero en la época de Galileo este enfoque no se daba por sentado. Según Koyré, para Galileo el lenguaje de las matemáticas le permitía formular preguntas a priori incluso antes de enfrentarse a la experiencia, y con ello orientaba la propia búsqueda de las características de la naturaleza a través de experimentos. Desde este punto de vista, Galileo seguiría así la tradición platónica y pitagórica, en la que la teoría matemática precede a la experiencia y no se aplica al mundo sensible, sino que expresa su naturaleza interna.

Otros estudiosos de Galileo, como Stillman Drake, Pierre Duhem y John Herman Randall Jr. han destacado, sin embargo, la novedad del pensamiento de Galileo respecto a la filosofía platónica clásica. En la metáfora del ensayista, las matemáticas son un lenguaje y no se definen directamente ni como universo ni como filosofía, sino como una herramienta para analizar el mundo sensible, que los platónicos consideraban ilusorio. El lenguaje sería el centro de la metáfora de Galileo, pero el universo mismo es el verdadero objetivo de su investigación. De este modo, según Drake, Galileo se alejaría definitivamente de la concepción y de la filosofía platónica, pero sin acercarse a la filosofía aristotélica, como sostiene Pierre Duhem, según el cual la ciencia de Galileo estaba enraizada en el pensamiento medieval. Por otra parte, los violentos ataques lanzados por los aristotélicos contra su ciencia hacen difícil considerar a Galileo como uno de ellos. Así, según Drake, Galileo «no se había preocupado de formular una filosofía», y en la tercera jornada de sus Discursos afirma, refiriéndose a los conceptos filosóficos: «Se esperan profundas contemplaciones similares de doctrinas más elevadas que la nuestra; y debe bastar con que seamos esos artesanos menos dignos que destapan y extraen el mármol de los revestimientos, en los que ilustres escultores hacen aparecer luego imágenes maravillosas que estaban ocultas bajo una corteza áspera e informe».

Según Eugenio Garin, Galileo, en cambio, con su método experimental, quiso identificar en el hecho observado »aristotélico» una necesidad intrínseca, expresada matemáticamente, por su vínculo con la causa divina »platónica» que lo produce, haciéndolo »vivo»:

Estudios de movimiento

Wilhelm Dilthey considera a Kepler y Galilei como las máximas expresiones en su época del «pensamiento calculador» que estaba dispuesto a resolver las exigencias de la sociedad burguesa moderna mediante el estudio de las leyes del movimiento:

De hecho, Galilei fue uno de los protagonistas de la superación de la descripción aristotélica de la naturaleza del movimiento. Ya en la Edad Media algunos autores, como Juan Filopón en el siglo VI, habían observado contradicciones en las leyes aristotélicas, pero fue Galileo quien propuso una alternativa válida basada en observaciones experimentales. A diferencia de Aristóteles, para quien existen dos movimientos «naturales», es decir, movimientos espontáneos que dependen de la sustancia del cuerpo, uno dirigido hacia abajo, típico de los cuerpos de tierra y agua, y otro hacia arriba, típico de los cuerpos de aire y fuego, para Galileo cualquier cuerpo tiende a caer hacia abajo en dirección al centro de la Tierra. Si hay cuerpos que suben hacia arriba, es porque el medio en el que se encuentran, al tener una mayor densidad, los empuja hacia arriba, según el conocido principio ya expresado por Arquímedes: la ley de Galileo de la caída de los cuerpos, independientemente del medio, es por tanto válida para todos los cuerpos, sea cual sea su naturaleza.

Para ello, uno de los primeros problemas que tuvieron que resolver Galileo y sus contemporáneos fue encontrar herramientas adecuadas para describir cuantitativamente el movimiento. Al recurrir a las matemáticas, el problema consistía en comprender cómo tratar los acontecimientos dinámicos, como la caída de los cuerpos, con figuras geométricas o números que, como tales, son absolutamente estáticos y carecen de todo movimiento. Para superar la física aristotélica, que consideraba el movimiento en términos cualitativos y no matemáticos, como desplazamiento y posterior retorno a su lugar natural, fue necesario, por tanto, desarrollar primero las herramientas de la geometría y, en particular, del cálculo diferencial, como hicieron más tarde Newton, Leibniz y Descartes, entre otros. Galileo consiguió resolver el problema estudiando el movimiento de los cuerpos acelerados, trazando una línea y asociando a cada punto un tiempo y un segmento ortogonal proporcional a la velocidad. Así construyó el prototipo del diagrama velocidad-tiempo y el espacio recorrido por un cuerpo es simplemente igual al área de la figura geométrica que había construido. Sus estudios e investigaciones sobre el movimiento de los cuerpos también allanaron el camino a la balística moderna.

A partir de los estudios sobre el movimiento, los experimentos mentales y las observaciones astronómicas, Galileo se dio cuenta de que es posible describir tanto los acontecimientos de la Tierra como los del cielo con un único conjunto de leyes. De este modo superó también la división entre los mundos sublunar y supralunar de la tradición aristotélica (según la cual este último se rige por leyes diferentes a las de la Tierra y por movimientos circulares perfectamente esféricos, que se consideraban imposibles en el mundo sublunar).

Estudiando el plano inclinado, Galilei investigó el origen del movimiento de los cuerpos y el papel del rozamiento; descubrió un fenómeno que es consecuencia directa de la conservación de la energía mecánica y lleva a considerar la existencia del movimiento inercial (que se produce sin la aplicación de una fuerza externa). Intuyó así el principio de inercia, introducido posteriormente por Isaac Newton en los principios de la dinámica: un cuerpo, en ausencia de rozamiento, permanece en movimiento rectilíneo uniforme (en reposo si v = 0) mientras actúen sobre él fuerzas externas. El concepto de energía, sin embargo, no estaba presente en la física del siglo XVII, y sólo con el desarrollo, más de un siglo después, de la mecánica clásica se alcanzó una formulación precisa de este concepto.

Galileo colocó dos planos inclinados del mismo ángulo de base θ, uno frente al otro, a una distancia arbitraria x. Bajando una esfera desde una altura h1 para un tramo l1 del que se encuentra en SN observó que la esfera, llegada al plano horizontal entre los dos planos inclinados, continúa su movimiento rectilíneo hasta la base del plano inclinado en DX. En ese momento, en ausencia de rozamiento, la esfera sube por el plano inclinado hacia la derecha una distancia l2 = l1 y se detiene a la misma altura (h2 = h1) que al principio. En términos corrientes, la conservación de la energía mecánica exige que la energía potencial inicial Ep = mgh1 de la esfera se transforme -al descender la esfera por el primer plano inclinado (SN)- en energía cinética Ec = (1

Imagina que ahora disminuyes el ángulo θ2 del plano inclinado a la derecha (θ2 < θ1), y repites el experimento. Para volver a la misma altura h2, como exige el principio de conservación de la energía, la esfera debe recorrer ahora una distancia mayor l2 en el plano inclinado hacia la derecha. Si reducimos gradualmente el ángulo θ2, veremos que cada vez aumenta la longitud l2 de la distancia recorrida por la esfera, para alcanzar la altura h2. Si finalmente llevamos el ángulo θ2 a cero (θ2 = 0°), habremos eliminado el plano inclinado del lado DX. Si ahora bajamos la esfera desde la altura h1 del plano inclinado de SN, la esfera seguirá moviéndose indefinidamente en el plano horizontal con velocidad vmax (principio de inercia) porque, debido a la ausencia del plano inclinado de DX, nunca podrá volver a la altura h2 (como predeciría el principio de conservación de la energía mecánica).

Por último, imagine que aplana las montañas, rellena los valles y construye puentes, para crear un camino rectilíneo absolutamente plano, uniforme y sin fricción. Una vez iniciado el movimiento de inercia de la esfera que desciende desde un plano inclinado con velocidad constante vmax, continuará moviéndose a lo largo de esta trayectoria rectilínea hasta completar una revolución completa de la Tierra, y entonces reanudará su viaje sin perturbaciones. Se trata de un movimiento inercial perpetuo (ideal), que tiene lugar a lo largo de una órbita circular, que coincide con la circunferencia de la Tierra. Partiendo de este «experimento ideal», Galileo parece haber creído erróneamente que todos los movimientos inerciales deben ser movimientos circulares. Probablemente por esta razón consideró, para los movimientos planetarios que consideraba (arbitrariamente) inerciales, siempre y sólo órbitas circulares, rechazando en cambio las órbitas elípticas demostradas por Kepler desde 1609. Por tanto, para ser rigurosos, no parece correcto lo que Newton afirma en los «Principia» -engañando así a innumerables estudiosos-, a saber, que Galilei anticipó sus dos primeros principios de la dinámica.

Galileo consiguió determinar lo que creía que era el valor constante de la aceleración de la gravedad g en la superficie de la Tierra, es decir, la cantidad que gobierna el movimiento de los cuerpos que caen hacia el centro de la Tierra, estudiando la caída de esferas bien suavizadas a lo largo de un plano inclinado, también bien suavizado. Como el movimiento de la esfera depende del ángulo de inclinación del plano, con simples mediciones en diferentes ángulos pudo obtener un valor de g sólo ligeramente inferior al valor exacto para Padua (g = 9,8065855 m

Llamemos a la aceleración de la esfera a lo largo del plano inclinado, su relación con g resulta ser a = g sin θ de modo que, a partir de la medida experimental de a, podemos volver al valor de la aceleración de la gravedad g. El plano inclinado permite reducir a voluntad el valor de la aceleración (a < g), facilitando su medición. Por ejemplo, si θ = 6°, entonces sin θ = 0,104528 y por tanto a = 1,025 m

Guiado por la similitud con el sonido, Galileo fue el primero en intentar medir la velocidad de la luz. Su idea consistía en ir a una colina con una linterna cubierta por un paño y luego quitarlo, enviando así una señal luminosa a un ayudante situado en otra colina a un kilómetro y medio de distancia: en cuanto el ayudante viera la señal, levantaría a su vez el paño de su linterna y Galileo, al ver la luz, podría registrar el tiempo que tardaba la señal luminosa en llegar a la otra colina y regresar. Una medición precisa de este tiempo habría permitido medir la velocidad de la luz, pero el intento fue infructuoso porque Galilei no podía disponer de un instrumento tan avanzado que pudiera medir las cien milésimas de segundo que tarda la luz en recorrer una distancia de unos pocos kilómetros.

La primera estimación de la velocidad de la luz fue realizada en 1676 por el astrónomo danés Rømer basándose en mediciones astronómicas.

Equipos de experimentación y medición

Los aparatos experimentales fueron fundamentales en el desarrollo de las teorías científicas de Galileo, que construyó varios instrumentos de medición, bien de forma original o bien reelaborándolos a partir de ideas preexistentes. En el campo de la astronomía, construyó varios telescopios propios, equipados con un micrómetro para medir la distancia entre la luna y su planeta. Para estudiar las manchas solares, proyectó la imagen del Sol en una hoja de papel utilizando un helioscopio para poder observarla con seguridad sin dañar el ojo. También inventó el giovilabio, similar al astrolabio, para determinar la longitud utilizando los eclipses de los satélites de Júpiter.

Para estudiar el movimiento de los cuerpos, utilizó en su lugar el plano inclinado con el péndulo para medir los intervalos de tiempo. También se hizo con un modelo rudimentario de termómetro, basado en la expansión del aire al cambiar la temperatura.

Galileo descubrió el isocronismo de las pequeñas oscilaciones de un péndulo en 1583. Según la leyenda, se le ocurrió la idea mientras observaba las oscilaciones de una lámpara entonces suspendida en la nave central de la catedral de Pisa, que ahora se conserva en el cercano cementerio monumental, en la capilla Aulla.

Este instrumento consiste simplemente en una tumba, como una esfera de metal, atada a un cable fino e inextensible. Galileo observó que el tiempo de oscilación de un péndulo es independiente de la masa de la fosa y también de la amplitud de la oscilación, si ésta es pequeña. También descubrió que el periodo de oscilación T{{displaystyle T}} depende sólo de la longitud del cable l{{displaystyle l}}:

donde g{{displaystyle g} es la aceleración de la gravedad. Si, por ejemplo, el péndulo tiene l=1m{displaystyle l=1m}, la oscilación que lleva la tumba de un extremo al otro y luego de vuelta tiene un período T=2,0064s{displaystyle T=2,0064s} (habiendo asumido para g{displaystyle g} el valor medio 9,80665{displaystyle 9,80665}). Galileo aprovechó esta propiedad del péndulo para utilizarlo como instrumento para medir intervalos de tiempo.

Galileo perfeccionó la balanza hidrostática de Arquímedes en 1586, a la edad de 22 años, cuando aún esperaba su nombramiento universitario en Pisa, y describió su dispositivo en su primera obra en lengua vernácula, La Bilancetta, que circuló en manuscrito pero se imprimió póstumamente en 1644:

También describe cómo se obtiene el peso específico PS de un cuerpo con respecto al agua:

La Bilancetta también contiene dos tablas con treinta y nueve pesos específicos de metales preciosos y genuinos, determinados experimentalmente por Galileo con una precisión comparable a los valores modernos.

El compás proporcional era un instrumento utilizado desde la Edad Media para realizar incluso operaciones algebraicas de geometría, perfeccionado por Galileo y capaz de extraer la raíz cuadrada, construir polígonos y calcular áreas y volúmenes. Fue utilizado con éxito en el ámbito militar por los artilleros para calcular las trayectorias de las balas.

Literatura

Durante su estancia en Pisa (1589-1592), Galileo no se limitó a las actividades científicas: sus Consideraciones sobre Tasso, a las que seguiría su Postille all»Ariosto, datan de estos años. Se trata de anotaciones dispersas en hojas de papel y anotadas en los márgenes de las páginas de sus volúmenes de Gerusalemme liberata y Orlando furioso donde, mientras reprochaba a Tasso «la escasez de imaginación y la lenta monotonía de la imagen y el verso, lo que amaba en Ariosto no era sólo la variedad de bellos sueños, el rápido cambio de situaciones, la viva elasticidad del ritmo, sino su armonioso equilibrio, la coherencia de la imagen, la unidad orgánica -incluso en la variedad- del fantasma poético».

Desde el punto de vista literario, se considera que Il Saggiatore es la obra en la que confluyen su amor por la ciencia y la verdad y su ingenio polémico. Sin embargo, el Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo) también contiene páginas de notable calidad de redacción, lenguaje vivo y riqueza narrativa y descriptiva. Por último, Italo Calvino afirmó que, en su opinión, Galilei era el mayor escritor de prosa en lengua italiana, una fuente de inspiración incluso para Leopardi.

Galileo utilizó la lengua vernácula con dos fines. Por un lado, tenía como objetivo difundir su obra: Galileo pretendía dirigirse no sólo a los eruditos e intelectuales, sino también a las clases menos cultas, como los técnicos que no sabían latín pero que podían entender sus teorías. Por otro lado, contrastaba con el latín de la Iglesia y de las distintas Academias, que se basaban en el principio de la auctoritas, respectivamente bíblica y aristotélica. También hubo una ruptura con la tradición anterior en cuanto a la terminología: a diferencia de sus predecesores, Galileo no se inspiró en el latín o el griego para acuñar nuevos términos, sino que los tomó, modificando su significado, de la lengua vernácula.

Galileo también mostró una actitud diferente hacia las terminologías existentes:

Artes figurativas

«La Accademia e Compagnia dell»Arte del Disegno (Academia y Compañía del Arte del Dibujo) fue fundada por Cosimo I de» Medici en 1563, a propuesta de Giorgio Vasari, con el objetivo de renovar y fomentar el desarrollo de la primera corporación de artistas formada a partir de la antigua Compagnia di San Luca (documentada desde 1339). Entre sus primeros académicos se encontraban personalidades como Miguel Ángel Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino y Francesco da Sangallo. Durante siglos, la Accademia fue el lugar de encuentro más natural y prestigioso para los artistas que trabajaban en Florencia y, al mismo tiempo, fomentó la relación entre la ciencia y el arte. Se preveía la enseñanza de la geometría euclidiana y de las matemáticas, y las disecciones públicas eran para preparar el dibujo. Incluso un científico como Galileo Galilei fue nombrado miembro de la Academia Florentina de las Artes del Dibujo en 1613″.

De hecho, Galileo también participó en los complejos acontecimientos relacionados con las artes figurativas de su época, especialmente el retrato, profundizando en la perspectiva manierista y entrando en contacto con ilustres artistas de la época (como Cigoli), además de influir constantemente en el movimiento naturalista con sus descubrimientos astronómicos.

Para Galileo, en el arte figurativo, como en la poesía y la música, lo que cuenta es la emoción que se puede transmitir, independientemente de una descripción analítica de la realidad. También creía que cuanto más disímiles fueran los medios utilizados para representar un tema del propio tema, mayor sería la habilidad del artista:

Ludovico Cardi, conocido como Cigoli, florentino, era pintor en la época de Galileo. En un momento de su vida, para defender su obra, pidió ayuda a su amigo Galileo: tenía que defenderse de los ataques de quienes consideraban que la escultura era superior a la pintura, ya que tiene el don de la tridimensionalidad, en detrimento de la pintura, que es simplemente bidimensional. Galileo respondió en una carta fechada el 26 de junio de 1612. Estableció una distinción entre los valores ópticos y táctiles, que también se convirtió en un juicio de valor sobre las técnicas escultóricas y pictóricas: la estatua, con sus tres dimensiones, engaña al sentido del tacto, mientras que la pintura, en dos dimensiones, engaña al sentido de la vista. Por lo tanto, Galilei atribuye una mayor capacidad expresiva al pintor que al escultor, ya que el primero, a través de la vista, es más capaz de producir emociones que el segundo a través del tacto.

Música

El padre de Galileo era un músico (laudista y compositor) y teórico de la música muy conocido en su época. Galileo hizo una contribución fundamental a la comprensión de los fenómenos acústicos al estudiar científicamente la importancia de los fenómenos oscilatorios en la producción de la música. También descubrió la relación entre la longitud de una cuerda que vibra y la frecuencia del sonido emitido.

En su carta a Lodovico Cardi, Galileo escribe:

poner en pie de igualdad la música vocal y la instrumental, ya que en el arte sólo son importantes las emociones que se pueden transmitir.

Se han dedicado a Galileo innumerables tipos de objetos y entidades, naturales o artificiales:

Galileo Galilei es recordado con celebraciones en las instituciones locales el 15 de febrero, Día de Galileo, el día de su nacimiento

Bibliografía

Fuentes

  1. Galileo Galilei
  2. Galileo Galilei
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