El heliocentrismo de Nicolás Copérnico

Análisis detallado de la revolucionaria teoría física propuesta por el astrónomo prusiano Nicolás Copérnico



EL HELIOCENTRISMO COPERNICANO


La propuesta heliocéntrica presentada por Nicolás Copérnico en su obra De revolutionibus orbium coelestium publicada en 1543 es una de las teorías físicas más importantes, influyentes y transformadoras de la historia de occidente.

No obstante, no es posible comprender la propuesta de Copérnico ni el calado de su revolución si no analizamos previamente a qué tipo de teoría se enfrentó. Antes de adentrarse en Copérnico hemos de conocer a los dos grandes campeones de la física y la astronomía de occidente: Aristóteles y Ptolomeo.




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La física de Aristóteles



Tal como aparece reflejado en sus tratados dedicados a la filosofía natural titulados Física, Acerca del Cielo y Meteorológicos, el mundo aristotélico está dividido en dos regiones separadas por la luna: el mundo sublunar y el mundo supralunar. La totalidad del mundo físico, en cuyo centro se halla la tierra está limitado por una última capa o esfera de las estrellas fijas fuera de la cual no hay nada en absoluto. Es decir, el universo aristotélico es finito y está limitado a lo que hoy denominamos sistema solar. Tuvieron que pasar siglos para que el ser humano se convenciera de que el universo sobrepasaba los límites del sistema solar y de su galaxia. De hecho no fue hasta el siglo XX cuando Edmund Hubble demostró que las llamadas nebulosas o acumulaciones de polvo eran, en realidad galaxias enteras situadas a miles de millones de años luz de distancia.

El nombre de esfera de las estrellas fijas proviene de las observaciones empíricas que muestran que, si no prestamos atención a los planetas, el conjunto total de los cuerpos celestes observables por las noches, las estrellas se mueven todas juntas y a la vez. Esto se debe, según Aristóteles a que están literalmente pinchadas en la última gran esfera que se mueve de este a oeste arrastrando con ella las estrellas. Por tanto, la estructura que presenta el cosmos aristotélico es: tierra inmóvil en el centro del universo, por encima de ella la esfera de la Luna y después los cinco planetas y el Sol.


¿Por qué se consideraba correcta esta estructura? Aristóteles y sus sucesores, que perpetuaron la idea los siguientes dos mil años, consideraron correcta el modelo cosmológico porque reflejaba de forma fiel aquello que es experimentado por los sentidos de cualquier ser humano. No se trataba de una invención fantasiosa o una narración sobre dioses sino que se atenía a las apariencias, a lo observable. El mundo es así porque así se aparece a nuestros sentidos. Los sentidos nos informan de que:

- La tierra no se mueve

- La tierra está en el centro

La idea de que puede haber cosas ocultas detrás de la experiencia, cosas que ésta no puede captar, que puede fallar y engañarnos de forma absolutamente radical. Que lo experimentado no tiene, en muchos casos nada que ver con la verdadera estructura del cosmos (microscópico) es algo extraño y completamente ajeno al optimismo aristotélico. Esta idea de lo oculto, de lo inefable tardará en aparecer en Europa y, curiosamente, lo hará sustentada por ideas de tipo religioso o mistérico.





Copérnico: El problema de las Esferas



Frente a esta noción aristotélica del cosmos se alzó Copérnico, pensador prusiano (biografía y obras), que señaló la existencia de un problema en la física de Aristóteles que debía ser superado, conocido por el nombre de “problema de las esferas”.


Tal como hemos visto, en el sistema aristotélico en el que la Tierra estaba en el centro del universo, el Sol se mueve diariamente a su alrededor de Este a Oeste. Pero los griegos sabían que a lo largo del año el Sol no sale todos los días por el mismo punto ni se pone por el mismo lugar sino que además de su movimiento diurno dibuja un movimiento anual en el cual su punto de salida y ocaso se mueve ligeramente cada día. Las observaciones mostraban que el sol dibuja, además un movimiento de Norte a Sur durante el año. Según la física aristotélica estos tres movimientos del sol se podían explicar por medio de la existencia de tres esferas de éter. El sol estaba pinchado en la más interior que gira de Este a o Este.


Por tanto, para explicar el movimiento del Sol, la física aristotélica exigía el uso de tres esferas homocéntricas. Sin embargo, la complejidad no se quedaba aquí porque la Luna posee también un movimiento diario, un movimiento mensual y un movimiento anual de 7 grados sobre la eclíptica de norte a sur. A su vez, los cinco planetas necesitan cada uno de cuatro esferas rotatorias para explicar el movimiento de cada uno.


5 planetas x 4 esferas = 20

Luna x 3 esferas = 3

Sol x 3 esferas = 3

Esfera de las estrellas fijas = TOTAL 27 esferas

Pero para ganar mayor precisión y corregir fallos y aberraciones varias en el Acerca del Cielo Aristóteles propone añadir 29 esferas más hasta un total de 56 esferas homocéntricas para explicar el cosmos.





La física de Claudio Ptolomeo



A pesar de atender seriamente a lo observable e introducir el complejo sistema de esferas que solucionaba muchísimos problemas observaciones, la física aristotélica estaba aquejada de tres problemas capitales que intentó solucionar Ptolomeo, astrónomo alejandrino del siglo II, autor del Almagesto y de las Hipótesis de los planetas.


Problema I: Los equinoccios

El primer problema surge de la observación de los equinoccios de primavera y otoño y a que en un recorrido de 180 grados alrededor de la tierra, el sol tarda 6 días más del equinoccio de otoño al de primavera que del de primaveral de otoño. Pero si el sol dibuja una trayectoria perfectamente circular (las esferas son cuerpos geométricos perfectos y, por tanto, circulares