La ciencia en el Siglo XVII

Esencialmente, los métodos y resultados científicos modernos aparecieron en el siglo XVII gracias al éxito de Galileo al combinar las funciones de erudito y artesano, como ya hemos comentado. A los métodos antiguos de inducción y deducción, Galileo añadió la verificación sistemática a través de experimentos planificados, en los que empleó instrumentos científicos de invención reciente como el telescopio, el microscopio o el termómetro. A finales del siglo XVII se amplió la experimentación: el matemático y físico Evangelista Torricelli empleó el barómetro; el matemático, físico y astrónomo holandés Christiaan Huygens usó el reloj de péndulo; el físico y químico británico Robert Boyle y el físico alemán Otto von Guericke utilizaron la bomba de vacío.

La culminación de esos esfuerzos fue la formulación de la ley de la gravitación universal, expuesta en 1687 por el matemático y físico británico Isaac Newton en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural). Al mismo tiempo, la invención del cálculo infinitesimal por parte de Newton y del filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz sentó las bases de la ciencia y las matemáticas actuales.

Nicolás Copérnico

 “Si por casualidad hay personas que, aún siendo ignorantes de todas las matemáticas, presumiendo de un juicio sobre ellas por algún pasaje de las escrituras, malignamente distorsionado de su sentido, se atrevieran a rechazar y atacar esta estructuración mía, no hago en absoluto caso de ellos, hasta el punto de que condenaré su juicio como temerario.”

                                        Nicolas Copérnico

Toruń, Polonia, 19 de febrero de 1473,fue el astrónomo que estudió la primera teoría heliocéntrica del Sistema Solar. Su libro, "De revolutionibus orbium coelestium" (de las revoluciones de las esferas celestes), es usualmente concebido como el punto inicial o fundador de la astronomía moderna.

El modelo heliocéntrico es considerado una de las teorías más importantes en la historia de la ciencia occidental.

Para el 1536 el trabajo de Copérnico estaba cercano a su forma definitiva, y rumores acerca de su teoría habían llegado a oídos de toda Europa. El modelo Heliocentrista estaba cercano. Las principales ideas del modelo Heliocentrista son:

1. Los movimientos celestes son uniformes, eternos, y circulares o compuestos de diversos ciclos (epiciclos).

2. El centro del universo se encuentra cerca del Sol.

3. Orbitando el Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno.

4. Las estrellas son objetos distantes que permanecen fijos y por lo tanto no orbitan alrededor del Sol.

5. La Tierra tiene tres movimientos: la rotación diaria, la revolución anual, y la inclinación anual de su eje.

6. El movimiento retrógrado de los planetas es explicado por el movimiento de la Tierra.

7. La distancia de la Tierra al Sol es pequeña comparada con la distancia a las estrellas.

De revolutionibus orbium coelestium

Su obra maestra, De revolutionibus orbium coelestium (Sobre las revoluciones de las esferas celestes), fue escrita a lo largo de unos veinticinco años de trabajo (1507-1532). En cuanto a la teoría heliocéntrica en sí, hasta donde se sabe hoy, fue concebida por primera vez por Aristarco de Samos (310-230 a. C.), a quien curiosamente no nombra en su obra. 

Copérnico colocó al Sol en el centro del Universo y puso a la Tierra en movimiento lo cual se puede admirar en la figura de la fotografía de abajo. Es posible que el origen de teoría Copernicana haya que buscarlo en la época de su estancia en Padua donde pudo conocer las ideas de algunos autores griegos 

Ya que la publicación de la obra fue postuma,cuenta la historia que en 1543, pocas horas antes de morir, Copérnico pudo tocar un ejemplar de su libro. El éxito de la teoría Copernicana se baso en su simpleza -no era necesario toda la enorme cantidad de artilugios geométricos para explicar la retrogradación de los planetas por ejemplo-.  A partir de aquí la teoría heliocéntrica comenzó a expandirse. Rápidamente surgieron también sus detractores, siendo los primeros los teólogos protestantes aduciendo causas bíblicas. En 1616 La iglesia Católica colocó el trabajo de Copérnico en su lista de libros prohibidos.

Copérnico y el pan con mantequilla En 1519, Copérnico se encontraba en la ciudad de Allenstein, que estaba siendo sitiada. En la ciudad había una plaga causada por la ingesta de  pan en mal estado. Copérnico descubrió esto estableciendo diferentes dietas para diferentes grupos de habitantes. Copérnico no sabía si el pan estaba siendo contaminado por el enemigo e insertado en la ciudad o simplemente el pan se contaminaba por la suciedad reinante. Para solucionar esto, decidieron untar el pan con algo de color claro, de tal forma que se viera de forma clara si el pan se ensuciaba o si había sido lanzado por el enemigo. Así acabaron con la plaga, y también crearon el pan con mantequilla untada. 

Galileo Galilei

                    "La mayor sabiduría que existe es conocerse a uno mismo".
                                                    Galileo Galilei

Galileo Galilei estuvo relacionado con la revolución científica de principios del Renacimiento, prototipo del primer científico del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes: música,literatura, pintura, física,etc...
Ha sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna» y el «padre de la ciencia». Galileo se inicia en la matemática por medio de Ostilio Ricci, un amigo de la familia.
En 1583, Galileo recibe una carta de su antiguo alumno Jacques Badovere, quién le confirma el rumor existente, la existencia de un instrumento que permitía observar los objetos desde mas cerca, el telescopio, este invento cambiará totalmente la vida de Galileo.
Galileo compró el telescopio, y fabricó un segundo con mayor aumento, lo presentó en Venecia y así resolvió sus problemas financieros, y pudo dedicarse a la vida científica gracias a los ingresos aportados por el telescopio.

La observación de la Luna

En noviembre,Galileo fabrica un instrumento que aumenta veinte veces. Emplea tiempo para volver su telescopio hacia el cielo. Rápidamente, observando las fases de la Luna, descubre que este astro no es perfecto como lo quería la teoría aristotélica. La física aristotélica, que poseía autoridad en esa época, distinguía dos mundos:

* El mundo «sublunar», que comprende la Tierra y todo lo que se encuentra entre la Tierra y la Luna; en este mundo todo es imperfecto y cambiante;
* El mundo «supralunar», que comienza en la Luna y se extiende más allá. En esta zona, no existen más que formas geométricas perfectas (esferas) y movimientos regulares inmutables (circulares).

Galileo observó una zona transitoria entre la sombra y la luz, el terminador, que no era para nada regular, lo que por consiguiente invalidaba la teoría aristotélica y afirma la existencia de montañas en la Luna. Galileo incluso estima su altura en 7000 metros, más que la montaña más alta conocida en la época.

Posteriormente Galileo comprobó la teoría Heliocentrista de Copérnico la cuál afirmó y defendió, fue acusado por hereje por defender a su compañero Copérnico y fue condenado a arrestro domiciliario gracias a que se retracto en su teoría para no morir, sin embargo al salir arrestado dijo la famosa frase: «Eppur si muove» (y sin embargo se mueve).

''Juicio de Galileo''

Enlace:Relación entre Galileo Galilei y la teororía de cuerdas

- 20 cosas que no sabías sobre Galileo

Leyes de Kepler

"Mi intención en esto es demostrar que la máquina celestial puede compararse no a un organismo divino sino más bien a un engranaje de relojería…''
Johannes Kepler

Johannes Kepler nació el 27 de diciembre de 1571 en Wurttemberg Alemania. Figura clave en la revolución científica, astrónomo. Estudio teología (fuerte creyente) junto con astronomía y alumnos de Copérnico. Fundamentalmente conocido por sus leyes sobre el movimiento de los planetas sobre su órbita alrededor del Sol.
Kepler intentó comprender las leyes del movimiento planetario durante la mayor parte de su vida. En un principio Kepler consideró que el movimiento de los planetas debía cumplir las leyes pitagóricas de la armonía. Esta teoría es conocida como la música o la armonía de las esferas celestes. Siendo un hombre de gran vocación religiosa, Kepler veía en su modelo cosmológico una celebración de la existencia, sabiduría y elegancia de Dios.

Las leyes de kepler:
Las leyes de Kepler fueron enunciadas para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol:
                   -Primera Ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de los focos.
                   -Segunda Ley (1609): El radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
                    -Tercera Ley (1618): Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor a de su órbita elíptica.

Donde, T es el periodo orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol) (L) la distancia media del planeta con el Sol y K la constante de proporcionalidad.

Explicación visual leyes de kepler:

Relación entre leyes de Kepler y Newton:
- Artículo informativo de elmundo.es
- Artículo: relación entre 3ª Ley de Kepler y Newton
. Ampliación Gravitación: Web de Paco Caparrós.

La ciencia en el Renacimiento

En el período inicial, el Renacimiento es visto a menudo como un retroceso científico. Historiadores como Janeth Chang (1991) y Francisco Gibert (1990) han criticado cómo el Renacimiento afectó a la Ciencia, argumentando que el progreso fue demorado. Los humanistas favorecieron los temas centrados en el hombre, como política e historia, sobre el estudio de la filosofía natural o la matemática aplicada.

Durante el siglo XV se produjo un crecimiento acelerado del comercio entre las naciones mediterráneas y se exploraron nuevas rutas comerciales hacia oriente y occidente. Estas últimas acarrearon el descubrimiento de América por los europeos. Este crecimiento en las necesidades de navegación impulsó el desarrollo de sistemas de orientación y navegación y con ello el replanteamiento de materias como la geografía, la astronomía, la cartografía, meteorología, y la tecnología para la creación de nuevos instrumentos de medición como compases y relojes.

Nicolás Copérnico retomó las ideas heliocentristas y propuso un sistema en el cual el sol se encuentra inmóvil en el centro del universo y a su alrededor giran los planetas en órbitas con movimiento perfecto, es decir, circular. Este sistema copernicano, sin embargo, adolecía de los mismos o más errores que el geocéntrico postulado por Ptolomeo: no explicaba el movimiento retrógrado de los planetas y erraba en la predicción de otros fenómenos celestes. Copérnico, por tanto, incluyó también en su sistema epiciclos para ajustar su teoría a las observaciones realizadas.

Tycho Brahe, gran observador del cielo, realizó las más precisas observaciones y mediciones astronómicas para su época, entre otras cosas porque tuvo la capacidad económica para construir su propio observatorio e instrumentos de medición. Las mediciones de Brahe no tuvieron sin embargo mayor utilidad sino hasta que Johannes Kepler (1571-1630) comenzó a utilizarlas. Kepler invirtió muchos años tratando de encontrar la solución a los problemas planteados por el sistema de Copérnico, que utilizaba modelos de movimiento planetario basados principalmente en los sólidos perfectos de Platón. Con los datos completos obtenidos después de la muerte de Brahe, llegó por fin al entendimiento de las órbitas planetarias probando con elipses en vez de los modelos perfectos de Platón y pudo entonces enunciar sus leyes del movimiento planetario.

Nacido en el año de la muerte de Copérnico, Galileo Galilei (1564-1642) fue uno de los defensores más importantes de la teoría heliocentrista. Construyó un telescopio a partir de un invento del holandés Hans Lippershey y fue el primero en utilizarlo para el estudio de los astros. Así descubrió los cráteres de la luna, los satélites de Júpiter, las manchas solares y las fases de Venus. Sus observaciones eran únicamente compatibles con el modelo copernicano.