Galileo Galilei: quiíen fue, biografía, aportes y obras
¿Quién fue Galileo Galilei?
Galileo Galilei (1564-1642) fue un astrónomo, físico, matemático y profesor italiano que realizó observaciones pioneras que supusieron la base de la astronomía y física moderna. También construyó un telescopio, el cual le permitió confirmar el modelo heliocéntrico de Nicolás Copérnico (1473-1543).
No solo sus descubrimientos fueron importantes, sino también los métodos que utilizó, especialmente las matemáticas. Insistió en que la naturaleza tenía que describirse en el lenguaje de las matemáticas, con lo cual influyó en que se pasara desde una descripción verbal y cualitativa a una cuantitativa.
Debido a todo esto y a su gran papel en el desarrollo de la Revolución científica y del método científico, es considerado como el padre de la ciencia moderna. Por otra parte, su formulación de la ley de los cuerpos que caen, la inercia y las trayectorias parabólicas supusieron el inicio de un nuevo camino en el estudio del movimiento.
Algo no muy conocido sobre Galileo es que era católico. A pesar de ello defendió la teoría copernicana heliocéntrica y desobedeció algunas órdenes que la Iglesia católica trató de imponerle. Es quizás por esto el máximo exponente del científico que se enfrenta a los conocimientos aceptados en una época desafiando a la autoridad.
Biografía de Galileo
Nacimiento y primeros años
Galileo Galilei nació el 15 de febrero de 1564 en la región de la Toscana, específicamente en Pisa. Su familia era noble pero venida a menos, y se sustentaban a través del comercio. Era una familia numerosa, ya que fueron seis hermanos en total.
Galileo fue el mayor de todos sus hermanos. Sus padres fueron el matemático y músico Vincenzo Galilei, oriundo de Florencia; y Giulia Ammannati di Pescia, quien provenía de una familia de pequeños burgueses.
Debido a la situación económica adversa que experimentó la familia, Vincenzo tuvo que dedicarse al comercio, porque lo que realmente le llenaba era la música. De hecho, fue compositor y estudió teoría musical; las obras escritas por él tenían cierto prestigio en la sociedad de la época.
Formación
La educación más primaria de Galileo fue en su propia casa. Sus padres se encargaron de educarle hasta que cumplió 10 años de edad.
En 1574 los padres de Galileo se mudaron a Florencia, quedando este a cargo de un vecino de la familia llamado Jacobo Borhini, quien era un hombre muy religioso.
Fue precisamente Borhini quien hizo las diligencias para que Galileo pudiera ingresar al convento de Santa María Vallombrosa, ubicado en Florencia.
La formación que recibió allí se enfocaba en el ámbito religioso, e incluso en un momento de su vida Galileo se planteó ordenarse como sacerdote. Su padre no aprobó este interés, dado que era un hombre no creyente.
En esa época Galileo había desarrollado una infección en un ojo, y fue justamente este malestar lo que utilizó su padre como excusa para retirarlo del convento, argumentando que le habían dado malos cuidados.
Una vez fuera del convento, el padre de Galileo le inscribió en la Universidad de Pisa. Esto ocurrió en 1581 y aún hoy esta casa de estudios se mantiene como una de las más relevantes de Italia. Allí Galileo estudió matemáticas, filosofía y medicina.
Interés por las matemáticas
El plan de Vincenzo Galilei era que su hijo se dedicara a la medicina. Sin embargo, la disciplina que realmente llamó la atención de Galileo fue las matemáticas, y Ostilio Ricci tuvo mucho que ver con esto.
Ricci fue amigo de la familia Galilei y alumno del matemático Niccolò Tartaglia (1499-1557), y siempre percibió a las matemáticas como una herramienta de uso meramente práctico, a través de la cual podían resolverse problemas de ingeniería o mecánica.
Ricci tuvo algunas sesiones con Galileo, de forma paralela a sus estudios universitarios. Fue el enfoque práctico lo que llamó más la atención de Galileo, dado que Ricci impartía sus conocimientos a través de prácticas experimentales, dinámica que no era muy usual en aquel entonces.
Estas experiencias con Ricci fueron fundamentales para la decisión que tomó Galileo en ese momento: dejar de enfocarse en la medicina y dedicarse a las matemáticas.
Vale acotar que aún en su época universitaria Galileo hizo uno de los primeros hallazgos vinculados con la mecánica, ciencia sobre la cual teorizó ampliamente. Se trató de la teoría del isocronismo, la cual estableció que los periodos de oscilación asociados a los péndulos no dependen de la amplitud.
Autores influyentes
Los textos del geómetra y matemático griego Euclides también fueron muy influyentes para Galileo. Al centrarse en estudiar las matemáticas comenzó a leer a diferentes autores griegos, entre quienes destacaron Arquímedes, Platón y Pitágoras.
Galileo se identificó con los planteamientos hechos por estos personajes y, en cambio, se consideró adverso a los propuestos por Aristóteles, filosofía por la cual no demostró ningún interés.
En 1585 Galileo regresó a Florencia sin haber culminado su formación universitaria y con mucho interés por aprender matemáticas. Durante esa etapa logró obtener mucho conocimiento, que le sirvió de base sólida para su siguiente proceso de formación.
Primeros experimentos
A partir de 1585 Galileo comenzó a llevar a cabo diversos experimentos. Uno de los elementos en los cuales se enfocó fue en el centro de gravedad de los sólidos; en el marco de este interés, realizó diversas comprobaciones de teoremas relacionados con este ámbito.
Por esta época Galileo inventó el pulsómetro, herramienta con la cual fue posible medir el pulso y enmarcarlo en una escala de tiempo. Así mismo, siguió desarrollando investigaciones relacionadas con los péndulos, la caída de los cuerpos y la balanza hidrostática propuesta por Arquímedes.
Experiencia docente
Tres años después de llegar a Florencia, en 1588, la Academia Platónica florentina le invitó a dar un par de lecciones. A partir de entonces Galileo empezó a buscar un puesto de profesor universitario, y en medio del proceso de búsqueda coincidió con académicos de renombre, como Guidobaldo del Monte (1545-1607), astrónomo, filósofo y matemático italiano.
Este último presentó a Galileo a Fernando I de Médici (1549-1609), quien se desempeñaba como gran duque de Toscana. Fernando I le ofreció a Galileo una plaza de profesor de matemáticas en la Universidad de Pisa. El 12 de noviembre de 1589 comenzó con sus labores como docente.
En 1590 y 1591, mientras ejercía funciones como profesor universitario, Galileo halló el concepto de cicloide, que corresponde a una curva dibujada por un punto de una circunferencia al tiempo que se desplaza sobre una recta. Esta concepción le permitió trazar arcos de puentes.
Viaje a Padua
Algunas fuentes indican que Galileo tuvo ciertos desencuentros con uno de los hijos de Fernando I, razón que pudo haberle motivado a abandonar Pisa y buscar otros horizontes.
Entonces, en 1592 Galileo viajó a la ciudad de Padua y fue profesor de astronomía, mecánica y geometría en la Universidad de Padua, que se cuenta entre las casas de estudios más antiguas del mundo. Fue profesor allí durante 18 años, hasta 1610.
Específicamente, Galileo impartía lecciones sobre arquitectura militar, matemáticas, mecánica aplicada y astronomía.
En aquella época la Inquisición regía con bastante poder en el continente europeo, pero la ciudad de Padua permaneció un tanto alejada de los conflictos, debido a que formaba parte de la República de Venecia, Estado independiente ubicado hacia el norte de Italia, y que era sumamente poderoso en ese momento.
Por este hecho, Galileo se sintió libre de realizar sus experimentos con total tranquilidad, sin verse amenazado por la institución religiosa.
Muerte del padre
En 1591 murió Vincenzo Galilei, el padre de Galileo. En ese entonces la familia se encontraba en una grave situación económica.
A partir de entonces Galileo se vio en la obligación de contribuir con la economía familiar, y para producir más ingresos comenzó a ofrecer clases particulares en su propia casa, dirigidas a niños de familias pudientes.
Galileo tenía la intención de colaborar con su familia, pero aparentemente no gestionaba el dinero de la forma más eficiente, por lo que su aporte realmente no marcó la diferencia.
Entre las obligaciones a las que debía responder Galileo destacaron las dotes de sus hermanas Virginia y Livia. Solo a través de ayudas de amigos y de algunos préstamos solicitados por el mismo Galileo consiguió que la economía de su familia se estabilizara.
Vida en pareja
En 1599, año en el cual Galileo formó parte del comité fundador de la Accademia dei Ricovrati, conoció a una joven de nombre Marina Gamba, que posteriormente fue la madre de sus hijos. Vivieron juntos a pesar de que nunca contrajeron nupcias.
Sus tres hijos nacieron prácticamente uno tras otro: en 1600 nació Virginia, en 1601 Livia y en 1606 Vincenzo.
La pareja permaneció unida hasta 1610, momento en el que se separaron y Galileo se hizo cargo de su hijo. En cuanto a las hijas, Vincenzo Galilei determinó que no iban a poder casarse por su condición de ilegítimas, por lo cual fueron inscritas en un convento.
A diferencia de Virginia y Livia, el hijo de Galileo eventualmente fue oficializado como hijo legítimo.
Descubrimientos
Los años comprendidos entre 1604 y 1609 fueron muy positivos para Galileo, quien llevó a cabo varios descubrimientos.
Entre los más importantes destacan la concepción de la ley del movimiento uniformemente acelerado, la comprobación del funcionamiento de la bomba de agua y las observaciones sobre una nueva estrella observada en el cielo.
En 1606 Galileo creó el termoscopio, una herramienta innovadora que era capaz de medir objetivamente cuánto calor y frío había en un espacio. En la misma época también se dedicó a estudiar la conformación de los imanes.
Telescopio
En 1609 tuvo lugar una de las invenciones más emblemáticas de Galileo: el telescopio. Este científico se enteró de que Hans Lippershey, un fabricante de lentes de origen holandés, había construido una herramienta a través de la cual era posible distinguir estrellas invisibles para el ojo humano.
Enseguida, Galileo comenzó a estructurar su propio telescopio. Consiguió que tuviera un alcance de agrandamiento de unas seis veces, tres veces más que el telescopio que presentó Lippershey. Además, la imagen no se distorsionaba y se veía derecha, gracias a la utilización de un lente divergente.
Galileo siguió perfeccionando su invención y construyó otro telescopio, que fue capaz de agrandar la imagen unas nueve veces. Una vez terminado este ejemplar lo presentó ante el Senado de Venecia, en donde llevó a cabo una demostración y sorprendió a todos los presentes.
Los derechos del telescopio fueron cedidos por Galileo a la República de Venecia. A cambio, mantuvo su posición en la Universidad de Padua y recibió mayores ingresos mensuales.
1610 también fue fructífero para Galileo, dado que se dedicó a observaciones astronómicas con sus cada vez mejorados telescopios. Estas observaciones le permitieron comprobar que los cuerpos celestes no giran alrededor de la Tierra, y que tampoco todos los planetas giran alrededor del Sol.
Vuelta a Florencia
En 1610 Galileo regresó a Florencia, en donde fue nombrado primer matemático de la Universidad de Pisa. Así mismo, el duque de Toscana le nombró primer filósofo y primer matemático.
Además de estos reconocimientos, en marzo de 1611 asistió al Colegio Pontifical de Roma y a la Academia de los Linces invitado por el cardenal Maffeo Barberini (1568-1644).
El motivo de esta invitación era ofrecer un espacio para que Galileo presentara allí sus hallazgos. En ese contexto la Academia de los Linces lo acogió como su miembro número seis.
Ataques a Galileo
La concepción planteada por Galileo fue muy popular y, al mismo tiempo, muy dañina para un gran sector que se identificaba con la teoría geocéntrica del universo. Esto generó reacciones contrarias y, poco a poco, más violentas hacia Galileo.
La primera confrontación fue a través de tratados y panfletos publicados por Galileo y sus seguidores, así como por sus detractores.
Muy pronto los ataques hacia Galileo cambiaron de enfoque y se planteó la supuesta intención del científico de interpretar la Biblia de manera favorable a sus teorías. A raíz de estos argumentos, en 1611 el cardenal Roberto Belarmino ordenó a la Inquisición investigar a Galileo.
Enfoque religioso
Después de que Galileo construyó su telescopio en 1604, comenzó a reunir información que apoyaba la teoría copernicana de que la Tierra y los planetas giran alrededor del Sol. Sin embargo, esta teoría cuestionaba la doctrina de Aristóteles y el orden establecido por la Iglesia católica.
En 1612 el sacerdote dominico Niccolo Lorini dio un discurso en el cual criticaba a Galileo desde el punto de visto de la religión; este se considera el punto de partida para los ataques con tintes religiosos.
En 1613, Galileo escribió una carta a un estudiante en la que explicaba que la teoría copernicana no contradecía los pasajes bíblicos. La carta fue hecha pública y la Inquisición declaró la teoría copernicana herética.
En los años que siguieron se desarrollaron discusiones en las que Galileo siempre presentó sus comprobaciones. Para defenderse de las calumnias, en 1615 fue hasta Roma y siguió defendiendo desde allí la teoría heliocéntrica de Copérnico.
En febrero de 1616 fue convocado por el Santo Oficio con la intención de evaluar la censura de esta teoría copernicana; en efecto, dicha teoría fue censurada. Se ordenó a Galileo no “sostener, enseñar o defender de ninguna manera la teoría copernicana”.
Esto fue devastador para Galileo, quien enfermó gravemente. Desde entonces hasta 1632 siguió defendiendo sus nociones desde diversas plataformas y siguió desarrollando estudios, a la par que publicó varias de sus obras más relevantes.
Condena
Durante los primeros años de la década de 1630 Galileo publicó una obra en la cual mostraba nuevamente su apoyo a la teoría copernicana. La censura de 1616 le obligó a hablar de dicha teoría como una hipótesis y no como algo comprobado, y Galileo hizo caso omiso.
En 1623, un amigo de Galileo, el cardenal Maffeo Barberini, fue elegido papa, con el nombre de Urbano VIII. Permitió que Galileo prosiguiera su trabajo en astronomía e incluso lo animó a publicarlo, con la condición de que fuera objetivo y no abogara por la teoría copernicana.
Esto llevó a Galileo a publicar Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo en 1632, que abogaba por la teoría.
La reacción de la Iglesia fue rápida y Galileo fue llamado para acudir a Roma. La investigación por parte de la Inquisición duró desde septiembre de 1632 hasta julio de 1633. Durante la mayor parte de este tiempo, Galileo fue tratado con respeto y nunca fue encarcelado.
Arresto en domicilio
El 9 de abril de 1633 comenzó el proceso y Galileo fue obligado a confesar sus faltas al decreto de 1616, con la amenaza de tortura en caso de no hacerlo. Galileo accedió y fue llevado a un tribunal. El 21 de junio fue condenado a prisión perpetua y se le obligó a renegar de sus ideas.
Después de hacerlo, la condena fue cambiada por arresto domiciliario. Allí estuvo preso desde 1633 hasta 1638 y en esa época pudo publicar algunas obras más, dado que pudo recibir visitas de algunos compañeros.
Fallecimiento
En enero de 1638 Galileo quedó ciego y le fue permitido trasladarse a su casa de San Giorgio, ubicada muy cerca del mar. Estando allí siguió trabajando con varios de sus discípulos, como Evangelista Torricelli (1608-1647) y Vincenzo Viviani (1622-1703).
El 8 de enero de 1642 Galileo Galilei murió a los 77 años. El 9 de enero su cuerpo fue sepultado en Florencia y varios años después, en 1733, se construyó un mausoleo dedicado a él en la Iglesia de la Santa Cruz de Florencia.
Aportes principales de Galileo Galilei
Primera ley del movimiento
Galileo fue el precursor de la ley del movimiento postulada por Newton (1643-1727) Concluyó que todos los cuerpos aceleran al mismo ritmo a pesar de su tamaño o masa.
Desarrolló el concepto de movimiento en términos de velocidad (rapidez y dirección) a través del uso de planos inclinados.
Además, desarrolló la idea de fuerza como causa para el movimiento, y determinó que el estado natural de un objeto es el reposo o movimiento uniforme. Por ejemplo, los objetos siempre tienen una velocidad y a veces esa velocidad tiene una magnitud de cero, que es igual a reposo.
Postuló además que los objetos resisten a los cambios en movimiento, lo cual es llamado inercia.
Mejora del telescopio
Galileo no inventó el telescopio, sin embargo las mejoras realizadas por el científico a la versión holandesa del instrumento permitieron el desarrollo de sus descubrimientos empíricos.
Los telescopios previos aumentaban objetos tres veces el tamaño original, pero Galilei aprendió a enfocar los lentes y creó un telescopio con un aumento de 30x.
Descubrimiento de los satélites de Saturno
Con el nuevo telescopio, Galileo Galilei fue el primero en observar los cuatro satélites de Júpiter más grandes, los cráteres sobre la superficie de la Luna, así como las manchas solares y las fases de Venus.
El telescopio también reveló que el universo contenía muchas más estrellas que no eran visibles a la vista humana. Galileo Galilei, a través del monitoreo de las manchas solares, infirió que la Tierra podría rotar sobre su propio eje.
El descubrimiento de las fases de Venus fue la primera prueba que respaldaba la teoría copernicana, la cual establecía que los planetas orbitan alrededor del Sol.
Defensa del heliocentrismo
Las observaciones de Galileo confirmaron el modelo heliocéntrico de Copérnico. La presencia de lunas en la órbita alrededor de Júpiter sugería que la Tierra no era el centro absoluto de movimiento en el cosmos, como Aristóteles había propuesto.
Además, el descubrimiento de la superficie de la Luna desmintió el punto de vista aristotélico, que exponía un inmutable y perfecto universo. Galileo Galilei postuló además la teoría de la rotación solar.
Divorcio entre la ciencia y la Iglesia
Después de contradecir la teoría de Aristóteles, que era la aprobada por la Iglesia católica en ese momento, Galileo Galilei fue encontrado culpable de herejía y condenado a arresto en su casa.
Esto provocó una separación entre los dogmas eclesiásticos y la investigación científica, lo cual generó una Revolución científica, además de un cambio en la sociedad que marcó las investigaciones futuras.
Metodología científica
Galileo Galilei introdujo una nueva forma de investigar a través del método científico. Utilizó este método en sus más importantes descubrimientos y actualmente se considera indispensable para cualquier experimento científico.
Ley de caída
Antes de la época de Galileo, los científicos pensaban que la fuerza causaba velocidad como lo decía Aristóteles. Galileo demostró que la fuerza causa aceleración.
Galilei llegó a la conclusión de que los cuerpos caen en la superficie de la Tierra a una constante aceleración, y que la fuerza de la gravedad es una fuerza constante.
Sus ideas matemáticas
Discursos y demostraciones en torno a dos nuevas ciencias relacionadas con la mecánica fue una de las mayores obras de Galileo Galilei. Su nombre original es Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attineti la mecanica.
Galileo expone en esta obra una de sus más famosas y duraderas ideas matemáticas, como el movimiento de objetos en un plano inclinado, la aceleración de los cuerpos en caída libre y el movimiento de los péndulos.
Fue publicada en Leyden, Holanda, en 1634, después de presentar problemas en su presentación con la Iglesia católica en Italia.
El termoscopio
Una de las invenciones más notables de Galileo fue el termoscopio, una versión que luego se convertiría en el hoy termómetro.
En 1593, Galileo construyó el termoscopio utilizando un vaso pequeño lleno de agua y la unió a una pipa alargada con una bola de cristal vacía en la punta. Este termoscopio dependía de la temperatura y la presión para arrojar un resultado.
El compás militar
Galileo mejoró un compás multifuncional geométrico y militar entre 1595 y 1598.
Los militares lo usaban para medir la elevación de la barra del cañón, mientras que los comerciantes lo utilizaban para calcular el tipo de cambio de las divisas.
Obras de Galileo Galilei
Galileo publicó varias obras a lo largo de su vida, entre ellas:
-Las operaciones del compás geométrico y militar (1604), que reveló sus habilidades con los experimentos y las aplicaciones prácticas de la tecnología.
-El mensajero sideral (1610), un pequeño folleto que revela los descubrimientos de Galileo de que la Luna no era plana y lisa, sino una esfera con montañas y cráteres.
-Discurso acerca de las cosas que flotan sobre el agua (1612), que refutó la explicación aristotélica de por qué los objetos flotan en el agua, diciendo que no es debido a su forma plana, sino por el peso del objeto en relación con el agua que desplaza.
–Carta a la señora Cristina de Lorena, gran duquesa de Toscana (1615), en la que trata el problema de la religión y la ciencia.
–El ensayador (1623), escrito con el propósito de ridiculizar a Orazio Grassi.
-Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo (1632), una discusión entre tres personas: una que apoya la teoría heliocéntrica de Copérnico del universo, una que se opone a ella y una que es imparcial.
-Dos nuevas ciencias (1638), un resumen del trabajo de la vida de Galileo sobre la ciencia del movimiento y la fuerza de los materiales.
Referencias
- Galilei G. Dialogue concerning the two chief world systems. London: Modern Library Science, 2001.
- The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed, 2012.
- Sharrat, Michael. Galileo: Decisive Innovator. Oxford and Cambridge, MA: Blackwell, 1994.
- SparkNotes: The Scientific Revolution (1550 – 1700) – The Re-Formation of the Heavens.
- Galileo and Scientific Method, W Fisher Jr … Rasch Measurement Transactions, 1993, 6:4 p. 256-7.
- Galileo’s Law of Fall. Extraído de Enciclopedia Muse. muse.tau.ac.il.
- Drake, Stillman. Galileo: A Very Short Introduction. New York: Oxford University Press, 1980.