Dimensiones Del Cosmo

LAS DIMENSIONES DEL COSMOS

EL COSMOS

Entre los importantes descubrimientos que en 1610 dio a conocer Galileo en su Sidereus Nuncius, se hallaba lo que observó sobre la estructura y composición de la Vía Láctea, esa región del cielo con aspecto lechoso que los habitantes del hemisferio norte vemos sobre todo en el verano. Respecto de ella aquel científico escribió:

... he observado, la esencia o materia de la Vía Láctea, la cual -mediante el anteojo- se puede contemplar tan nítidamente que todas las discusiones, martirio de los filósofos durante tantos siglos, se disipan mediante la comprobación ocular, al mismo tiempo que nos vemos librados de inútiles disputas. En efecto, la Galaxia no es sino un cúmulo de innumerables estrellas diseminadas en agrupamientos; y cualquiera que sea la región de ella a la que dirijamos el anteojo, inmediatamente se ofrece a la vista una cantidad inmensa de estrellas, muchas de las cuales se muestran bastante grandes y resultan muy visibles; aunque la multitud de las pequeñas es absolutamente inexplorable.

Y puesto que no solo en la Galaxia se advierte ese resplandor lácteo, como de nube blanquecina, sino que muchas otras pequeñas zonas de similar color brillan aquí y allá en el espacio, dirigimos el anteojo hacia alguna de ellas, dando siempre con un agrupamiento de estrellas. Además (hecho más admirable aún), las estrellas hasta hoy llamadas por los astrónomos nebulosas, no son sino cúmulos de pequeñas estrellas diseminadas en número admirable....

Aunque por su brillo y extensión la Vía Láctea fue observada desde tiempos inmemoriales y la llamada Nebulosa de Andrómeda ya era conocida al menos a partir del siglo IX5, fueron las observaciones hechas por Galileo las que aportaron elementos fundamentales para concluir las especulaciones sobre ese tipo de objetos celestes, pero también son las que abrieron la discusión sobre cómo se habían formado aquellos agregados estelares que siguieron siendo llamados por los astrónomos Nebulae, pues al observarlos a través de los telescopios de la época, parecían pequeñas nubes difusas de coloración blanquecina proyectadas sobre la obscuridad del cosmos.

Luego de los trabajos pioneros de Galileo, comenzaron a descubrirse en rápida sucesión más de aquellas nebulosas, lo que llevó a los astrónomos a formar catálogos donde reportaban su posición en la bóveda celeste y en muchos casos su morfología aparente. En 1614 Simon Maurius publicó en Nuremberg el libro Mundus Jovialis, donde además de consignar sus observaciones de Júpiter y cuatro de sus satélites, informó que había observado un objeto estelar de forma singular, diferente a cualquier otro que hubiera visto en la esfera celeste, “pues brilla con pálida luz blanquesina que es más intensa en el centro donde se torna azulosa. Su diámetro es considerable pues ocupa alrededor de un cuarto de grado”. Esta es la primera descripción moderna de lo que hoy sabemos es la Galaxia de Andrómeda. La existencia de este objeto cósmico fue confirmada años después cuando Ismael Boulliau lo reportó en 1664.

En 1690 fue publicada en forma póstuma la Uranographia y el Prodromus Astronomiae del notable astrónomo Johannes Hevelius. La segunda obra que es un catálogo de estrellas, reportaba la posición de catorce objetos marcados como nebulasae, de los que solamente dos resultaron ser verdaderas nebulosas, los otros doce eran estrellas o grupos estelares, que como el catálogo se hizo sin la ayuda de telescopios, fueron confundidos por Hevelius.

Personajes como John Flamsteed, Edmond Halley, John Bevis, Jean-Jacques Dortous de Mairan, William Derham, Pierre Louis Moreau de Maupertius, Jacques Cassini y Jean-Dominique Maraldi se ocuparan del problema de las nebulosas durante la primera parte del siglo XVIII, ampliando el número de esos objetos. Todos ellos publicaron sus observaciones, buscando entender la naturaleza de tan singulares cuerpos cósmicos, no faltando quien lo hiciera incluso desde el terreno teológico, aunque también debe mencionarse que hubo intentos como el de Maupertius quien en su Discours sur les differents Figures des Astres publicado en 1732, intentó explicar matemáticamente la variabilidad de algunas de aquellas nebulosas, asumiendo que estaban formadas por elipsoides de diferentes grados de excentricidad y con ejes de rotación de orientación diversa. A pesar de ese y otros esfuerzos tanto teóricos como

Observacionales hechos en aquel periodo, prácticamente ninguno trató el origen y formación de esas nebulosas, siendo éste el estado que tan interesante problema astronómico guardaba al mediar el siglo XVIII. Sin embargo, en el terreno teórico las investigaciones, sobre todo de Newton en torno al papel que juega en la naturaleza la gravitación, habrían de llevar a pensadores como Kant a intentar explicar el origen de esos objetos e incluso el del mismo Universo.

Es bien sabido que Isaac Newton sintetizó magistralmente las ideas que sobre el movimiento expresaron otros pensadores, desarrollando además las suyas, algunas de ellas completamente originales. Con la publicación de los Philosophia naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de filosofía natural), estableció el fundamento de la Mecánica como ciencia exacta y las bases de la física moderna. El libro III de esa importante obra científica, titulado El Sistema del Mundo, le sirvió a Newton para explicar por primera vez en forma completa el movimiento global, esto es, el movimiento de cualquier cuerpo del Universo. Para ello recurrió a un conjunto único de leyes físicas, que como característica fundamental tenían la de su validez universal. Con su aplicación se pudo entender lo mismo el movimiento de los proyectiles, que el de los planetas, sus satélites o los cometas, así como las causas de las mareas, la forma y el giro de la Tierra, o bien la caída de los cuerpos y el comportamiento de los fluidos. Todo esto y más lo logró solamente aplicando las Tres Leyes del Movimiento, ahora conocidas como las Tres Leyes de Newton, y con la Ley de Gravitación Universal, que establece una forma operativa de determinar la acción o fuerza que dos objetos cualesquiera del Universo ejercen mutuamente por el hecho de tener masa.

Newton encontró que todos los objetos materiales se atraen unos a otros con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

El valor científico de este descubrimiento fue enorme, pues al quedar los fenómenos físicos más importantes del universo observable sujetos a un solo conjunto de leyes, se demostró que la física terrestre y la física celeste son una misma cosa, terminando con ello de manera definitiva con la equivocada interpretación aristotélica que había dominado por más de dos mil años, abriendo por ello la posibilidad real del estudio científico de todo el universo. El concepto de gravitación tal y como lo expresó Newton logró resolver en forma definitiva problemas tan importantes como el del significado físico de las tres leyes que Kepler encontró para el movimiento de los planetas, así como entender el intrincado problema del origen de las mareas y dar cuenta de la hasta entonces inexplicable observación hecha por Galileo de que el movimiento de un objeto en caída libre es independiente de su peso. A pesar de todos sus logros, muchos pensadores no aceptaron esta ley, pues sobre todo los filósofos cuestionaron la acción a distancia ejercida por dos cuerpos sin que para ello existiera una conexión directa o soporte material. Este no fue el caso de Kant, quien vio en la Ley de Gravitación Universal la solución al problema del origen de los cuerpos cósmicos.

Tales, Anaximandro y Anaxímenes, fueron los primeros en plantearse estas cuestiones. A continuación la escuela pitagórica, se preocuparon por la naturaleza y por los procesos de cambio, nacimiento, desarrollo y muerte. Creían que todas las cosas podían explicarse recurriendo a un principio único al que llamaron arjé una serie de procesos, desembocaba en la diversidad de la naturaleza. La escuela jónica se preocupó también por la forma de la Tierra y por la estructura del cosmos. La escuela pitagórica, en la que destaca que la Tierra era esférica y cuestiono el geocentrismo.

• La doctrina de los cuatro elementos: Según esta doctrina, defendida, entre otros, por Empédocles, solo existen cuatro elementos -tierra, agua, fuego y aire- a partir de los cuales se origina la multiplicidad de objetos que se manifiesta en la naturaleza; la combinación de esos elementos en distintas proporciones hace que los objetos sean diferentes.

• El atomismo: Según los atomistas Leucipo y Demócrito, la realidad estaría compuesta por una multiplicidad de átomos y por vacío. Aunque los átomos tendrían todos ellos una naturaleza igual, variarían por la forma o el tamaño, lo que permitiría explicar la multiplicidad de objetos existentes. El vacío, por su parte, les permite explicar el movimiento.

La astronomía griega: Los seres humanos han mostrado una predilección por estudiar atentamente el ciclo estrellado. De esta manera, se han descubierto regularidades en objetos que aparentemente manifestaban un comportamiento azaroso, o bien se han logrado realizar mediciones muy precisas. Pero los filósofos griegos no solo se dedicaron a acumular datos, sino que querían articularlos en una teoría coherente.

Los movimientos celestes que más les impresionaron fueron la rotación del cielo, el Sol y la Luna. Además de estos movimientos, se producían el ciclo de día-noche y

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