La física, sus inicios, Aristóteles, Galileo, Newton

El Renacimiento comenzó en Italia inmediatamente después de la epidemia conocida como la Muerte Negra que causó muertes de entre un tercio a la mitad de la población europea. En el Renacimiento los escultores aprendían anatomía y los pintores geometría ambos tratando de hacer obras más reales. Apareció la tercera dimensión en las pinturas y la perspectiva en la arquitectura. Leonardo da Vinci (1452-1519) es quizás el genio que mejor representa el conocimiento científico y humanístico ese período: científico, ingeniero, escultor, pintor, arquitecto, músico e inventor.

Fue en este ambiente intelectual que nació Galileo, hacia el final de Renacimiento 1564, en Pisa, Italia, el primero de siete hijos de Vincenzo Galilei, un reconocido músico y teórico de la música. Enviado a la universidad local a estudiar medicina, Galileo se interesó más en las Matemáticas y comenzó a tomar lecciones privadas de las obras de Euclides, Arquímedes y Aristóteles. Años después confesó que hubiera preferido la pintura y el dibujo en vez de la universidad pero su padre lo empujaba hacia algo más práctico. En fin que no se graduó de Medicina, ni Matemáticas ni nada y en su lugar decidió viajar a lo que se dedicó el resto de su vida; muchas veces se encontró en serias dificultades por endeudarse demasiado.

Supo de una posición en la Universidad de Boloña que no logró aparentemente por su edad (23 años) y por no tener su diploma; dos años después se convirtió en profesor de Matemáticas en la Universidad de Pisa, incluyendo Astrología que enseñaba a los médicos a fin de que supieran la mejor posición de Acuario para colocar sanguijuelas. No obstante, sarcástico, testarudo y con mal genio, duró poco tiempo en Pisa, el problema resultó ser que las autoridades de la universidad decidieron que los profesores tenían que usar la toga permanentemente, aun mientras caminaban por la ciudad. Esta sencilla controversia terminó su estadía en la Universidad de Pisa, pero Galileo pronto recibió una oferta de la Universidad de Padua, ganando el triple que en Pisa.

La Física de Aristóteles decía que un cuerpo pesado caería en un cierto tiempo, si era el doble de pesado caía en la mitad del tiempo; es lo que vemos si dejamos caer objetos de un balcón. Galileo estudió la caída libre usando un modelo que consistía en dejar rodar bolas de distinto peso por un plano inclinado y midiendo el tiempo que transcurría hasta que llegaban abajo. Medía el tiempo con una cubeta llena de agua que tenía un pequeño agujerito en el fondo, recogía el agua que goteaba y la pesaba. Esta abstracción, experimento, se estudia en el bachillerato de nuestros días con instrumentos modernos. Esta forma de estudiar la naturaleza es el núcleo fundamental de la Física como la conocemos hoy.

Dos aspectos se señalan importantes en la forma de experimentar de Galileo, primero, cuando obtenía resultados distintos a los que esperaba, no los descartaba sino que ponía en dudas su teoría. Segundo, sus experimentos eran cuantitativos, una idea revolucionaria para esos tiempos. Aunque sus experimentos nos son conocidos de bachillerato, su laboratorio era muy diferente del que usamos hoy en las aulas, pues Galileo fabricaba todos sus equipos con materiales existentes de esos tiempos. Así demostró que el arte de diseñar un buen experimento consiste fundamentalmente en conocer los aspectos fundamentales del problema y preservarlos, dejando de lado los demás.

Las contribuciones de Galileo a la Física fueron verdaderamente revolucionarias, puede decirse que la fundó, aunque es más conocido por su conflicto con la Iglesia Católica, de que la Tierra no era el centro del universo como habían sostenido Tolomeo y Aristóteles. La idea de un universo heliocéntrico existía desde Aristarco, siglo III AC, pero tomó forma en la versión de Copérnico (1473-1543), éste, sin embargo, fue un revolucionario ambivalente cuyo objetivo no era retar la metafísica de la época sino arreglar la astronomía griega, por tanto, fue ignorado por la Iglesia. Galileo enseñaba en Padua la astronomía toloméica cuando ocurrió un incidente en Holanda, dos niños que estaban jugando en la tienda de señor Lippeershey, fabricante de espejuelos, pusieron dos lentes juntos, uno convexo y el otro cóncavo, notando que esa combinación producía el efecto de aumentar el tamaño de lo enfocado; así nace el telescopio que en manos de Galileo liquidó las teorías de Tolomeo y Aristóteles y le creo el conflicto con la Iglesia presidida por el Papa Urbano quien cuando era Cardenal Barberini había sido buen amigo de Galileo.