La obra de Galileo abarca el desarrollo del método científico con el desarrollo inicial de la física y una revolución completa de la astronomía al utilizar el telescopio por primera vez al estudio sistemático de los cielos.
Ciencia experimental
También contribuyó al rechazo de la lealtad ciega a
la autoridad (como la Iglesia) u otros pensadores (como Aristóteles) en materia
de ciencia y en la separación de ciencia, filosofía y religión. Es por esto que
se le llama “padre de
la ciencia”.
En el siglo XX algunas autoridades desafiaron la
realidad de los experimentos de Galileo, en particular el distinguido
historiador de la ciencia Alexandre Koyré. Los experimentos relatados en Dos
nuevas ciencias para determinar la ley de aceleración de caída de los cuerpos,
por ejemplo, requieren medidas precisas del tiempo, lo cual parece imposible
con la tecnología del siglo XVII. Según Koyré, se llegó a la ley
deductivamente, y los experimentos eran meramente ilustrativos.
Investigaciones posteriores, sin embargo, los han
validado. Los experimentos de caída de cuerpos (ahora deslizamiento de cuerpos)
fueron repetidos usando los métodos descritos por Galileo (Settle, 1961), y la
precisión de los resultados eran compatibles con el informe de Galileo. Más tarde
la investigación de documentos inéditos de Galileo, mostró la veracidad de los
experimentos y hasta indicó resultados particulares que condujeron a la ley del
cuadrado de los tiempos (Drake, 1973).
Aunque la idea popular de que Galileo inventó el
telescopio es inexacta, fue una de las primeras personas en usarlo para
observar el cielo. Basándose en descripciones incompletas de telescopios
inventados en los Países Bajos en 1608, Galileo fabricó uno de 8x aumentos, y
luego mejoró los modelos hasta 20x. El 25 de agosto de 1609 mostró su primer
telescopio a los legisladores venecianos. Su trabajo en este dispositivo
resultó de agrado a los mercaderes que lo encontraron útil para los barcos.
Publicó sus primeras observaciones astronómicas con telescopio en marzo de
1610, en un pequeño tratado titulado Sidereus Nuncius (“el mensajero sideral”).
El 7 de enero de 1610 descubrió tres de los cuatro
grandes satélites de Júpiter: Ío, Europa y Calisto. Ganímedes la descubrió
cuatro noches después. Determinó que las lunas orbitaban en torno al planeta
pero algunas veces desaparecían, algo que atribuyó a sus movimientos por detrás
de Júpiter. Hizo observaciones adicionales sobre estos satélites en 1620.
Astrónomos posteriores invalidaron el nombre que dio Galileo a estos objetos,
cambiando de estrellas Médicis a satélites galileanos. La demostración de que
un planeta tenía planetas más pequeños orbitando era problemática para la
ordinaria y comprensiva imagen del modelo geocéntrico del Universo, en el que
todo gira alrededor de la Tierra.
Galileo advirtió que Venus presentaba un juego
completo de fases como la Luna. El modelo heliocéntrico del Sistema Solar
desarrollado por Copérnico predecía que todas las fases de Venus serían
visibles, mientras que el modelo geocéntrico de Ptolomeo anunciaba que sólo
sería posible ver las fases nueva y creciente. Las observaciones de Galileo de
las fases de Venus probaban que éste orbitaba en torno al Sol y mostró su apoyo
(pero no demostró) el modelo heliocéntrico.
Galileo fue uno de los primeros europeos en
observar las manchas solares, aunque hay evidencias de que astrónomos chinos lo
hicieron antes. La existencia de manchas solares entraba en conflicto con la
perfección de los cielos arraigada en la filosofía antigua, y las variaciones
anuales en sus movimientos, anunciado por Francesco Sizzi, presentaba grandes
dificultades para el sistema geocéntrico. La disputa sobre la autoría del
descubrimiento de las manchas solares condujo a una larga y amarga disputa con
Christoph Scheiner; de hecho, hay sospechas de que ambos fueron golpeados por
David Fabricius y su hijo Johannes.
Fue el primero en hablar de montañas y cráteres
lunares, cuya existencia dedujo por los juegos de luz y sombra en la superficie
de la Luna. Incluso estimó las alturas de estas montañas a partir de sus
observaciones. Esto le llevó a la conclusión de que la Luna era “áspera y
desigual, al igual que la superficie terrestre”, y no una esfera perfecta como
Aristóteles había decretado.
Galileo observó la Vía Láctea a través de su
telescopio descubriendo que estaba formada por una multitud de estrellas
agrupadas tan densamente que parecían nubes lechosas observadas desde la
Tierra.
Galileo observó el planeta Neptuno en 1611, pero no
le dio especial importancia; aparecía en sus cuadernos como una ténue estrella
entre otras muchas. Aunque no se percató de su presencia, sus anotaciones
fueron utilizadas a finales del siglo XIX para determinar con mayor precisión
la órbita de Neptuno.
El telescopio
Invención del telescopio’‘’
En mayo de 1609, Galileo recibe de París una carta
del francés Jacques Badovere, uno de sus antiguos alumnos, quien le confirma un
rumor insistente: la existencia de un telescopio que permite ver los objetos
lejanos. Fabricado en Holanda, este telescopio habría permitido ya ver
estrellas invisibles a simple vista. Con esta única descripción, Galileo, que
ya no da cursos a Cosme II de Médicis, construye su primer telescopio. Al
contrario que el telescopio holandés, este no deforma los objetos y los aumenta
6 veces, o sea el doble que su oponente. También es el único de la época que
consigue obtener una imagen derecha gracias a la utilización de una lente
divergente en el ocular. Este invento marca un giro en la vida de Galileo.
El 21 de agosto, apenas terminado su segundo
telescopio (aumenta ocho o nueve veces), lo presenta al Senado de Venecia. La
demostración tiene lugar en la cima del Campanile de la plaza de San Marco. Los
espectadores quedan entusiasmados: ante sus ojos, Murano, situado a 2 km y
medio, parece estar a 300 m solamente.
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