Modifications to the aspects

Ya en tiempos de Ptolomeo, la astronomía se había constituido como una disciplina autónoma con respecto a la física y a la cosmología. Pero estas últimas constituían un marco necesario para ella, ya que pese a su independencia metodológica y disciplinar, eran conceptualmente de- pendientes: los movimientos de los astros debían ser física y cosmoló- gicamente posibles. En tiempos de Copérnico, doce siglos más tarde, las cosas eran semejantes. Así, tanto su gran obra, Revolutionibus Or- bium Caelestium, como la de Ptolomeo llamada Almagesto, comenza- ban presentando el marco cosmológico y físico en el cual se inscribirían sus trabajos y cálculos astronómicos. Ambos libros, de este modo, se iniciaban argumentando acerca de la posición de la Tierra en el cosmos, su movilidad o inmovilidad y su relación con respecto a las estrellas. Empezaremos por allí.

Al igual que sus predecesores, Copérnico aceptaba que el universo era esférico y que esa era la forma de la Tierra y de los demás astros; que los movimientos de los cuerpos celestes eran circulares y su velocidad uni- forme. De tal manera, los primeros cuatro capítulos de su libro, compar- ten plenamente las ideas de sus colegas de la antigüedad. En el capítulo quinto, sin embargo, comienza a argumentar a favor del movimiento de la Tierra, o sea, que la Tierra se mueve. Sus argumentos, que no son de ningún modo concluyentes, manifiestan dos características fundamenta- les. En primer lugar, para justificar dicho movimiento, Copérnico esta- blece una analogía entre la Tierra y los demás cuerpos celestes: al tener la misma forma, podrían convenirles los mismos movimientos. Veremos, luego, que las observaciones de Galileo profundizan esta observación cosmológica y siguen la misma línea: la Tierra es solo un astro más. En segundo lugar, Copérnico adhiere a la idea aristotélica de los lugares na- turales y procura conservar el marco físico aristotélico con una diferencia, nada sutil, pero razonable: cambiar el centro del universo por el centro de cada planeta (incluida la Tierra) como lugar al que tienden los graves (los cuerpos que caen). En el caso de una Tierra inmóvil, la tendencia natural de los cuatro elementos a buscar su posición con respecto al centro del universo, coincidía con la tendencia natural a buscar el centro de la Tie- rra. Al afirmar que la Tierra está en movimiento, Copérnico debió atribuir las tendencias naturales de los elementos a su centro, como marco de referencia y punto al que caían los graves.

La explicación de los movimientos celestes ofrecida por Copérnico con respecto a las estrellas fijas y al Sol, consiste en asignar a la Tierra los movimientos que la astronomía antigua le había atribuido hasta ese en- tonces al resto del universo. Así, las rotaciones diarias de la esfera de las estrellas fijas y el Sol (de este a oeste) se deben a una rotación de la Tierra sobre su propio eje en dirección contraria (de oeste a este) que de- mora 23 horas 56 minutos (acorde con la explicación del apartado 1.3).

A su vez, el aparente retraso diario del Sol con respecto a las estrellas se debería a la traslación terrestre: cada día que pasa, la Tierra se ha movido un poco hacia el oeste, lo cual genera la apariencia del avance paulatino del Sol hacia el este. Y lo mismo, en general, con el movimiento normal de los demás planetas. Con respecto a la cuestión de las estaciones del año, los equinoccios y los solsticios, que eran explicados por el movi- miento del Sol en la eclíptica y la inclinación de la eclíptica respecto del polo Norte celeste de aproximadamente 23°, ahora era explicado como consecuencia de una inclinación en el ecuador terrestre (el paralelo 0 en nuestros mapas) y desplazamiento de los polos Norte y Sur terrestres con respecto al plano de traslación terrestre (ver Figura 8).

La principal virtud del sistema copernicano, sin embargo, consiste en la explicación cualitativa de las retrogradaciones de los planetas. De acuer- do con la visión copernicana, la Tierra es el tercer planeta a partir del Sol. Más cercanos al Sol se encuentran Mercurio y Venus, y más lejanos, Mar- te, Júpiter y Saturno. A cada uno de los seis planetas le corresponde un círculo cuyo centro está en el Sol. La Luna tiene un círculo aparte, cuyo centro coincide con el de la Tierra. De este modo, las retrogradaciones son meramente las apariencias generadas por el movimiento relativo de los distintos planetas alrededor del Sol (ver Figura 13).

Figura 13. Explicación coperni- cana de las retrogradaciones

Estas ideas no solo permitían a Copérnico dar cuenta de las retrograda- ciones de un modo cualitativo, también permitían calcular los tamaños de las órbitas planetarias, a partir del tiempo que demoraban los plane- tas en recorrerlas dando una vuelta, y el hecho de que los planetas inte- riores (ubicados entre el Sol y la Tierra) planteaban más retrogradacio- nes al año. También, por qué nunca aparecían en el Zodíaco alejados de la posición proyectada del Sol (fenómeno que no mencionamos antes, pero que tiene cierta relevancia). Venus y Mercurio nunca se oponían al Sol, es decir, nunca ocurría que la Tierra quedara en medio del Sol y Venus, ni entre el Sol y Mercurio (cosa que sí ocurría con los planetas externos). El sistema de Copérnico, no obstante, distaba de ser perfecto, especial- mente a la hora de dar una explicación matemática precisa de los movi- mientos celestes. Esta precisión es lo que requerían los astrónomos. Y tenían razón. Copérnico logró eliminar los epiciclos mayores, pero nece- sitaba hacer uso de los epiciclos menores y de las excéntricas. Con ello su sistema resultaba tan complejo como el ptolemaico y con una gran desventaja: era poco intuitivo desde el punto de vista físico. Si la Tierra gira sobre su eje cada día y, además, se mueve miles y miles de kilóme- tros alrededor del Sol, ¿cómo es que no salimos disparados por la fuerza centrífuga que genera su giro?, ¿cómo es que los pájaros en el cielo, que no están aferrados a nada, no se quedan atrás (como quien salta de un tren en movimiento)? ¿Cómo es que si soltamos un objeto de una torre, cae al pie de esta, aunque la Tierra haya girado una importante distancia? Por otra parte, existía un problema de naturaleza más astronómica que física, el problema de la paralaje. Si la Tierra se moviese, razonaban por entonces, las posiciones relativas de las estrellas fijas deberían cambiar. Del mismo modo que si caminamos por una habitación, las posiciones relativas de los objetos que nos rodean cambian (aunque las reales no lo hagan). Por ejemplo, si en enero fijo un tubo hueco de manera tal que a

cierta hora a través suyo se vea una determinada estrella y suponiendo que la Tierra tuviera un movimiento de traslación anual alrededor del Sol, luego de un tiempo, la estrella debería dejar de verse a través del tubo. Para poder seguir observando esa estrella, sería necesario ajustar el ángulo con el cual se fijó el tubo, dependiendo la cantidad de ajuste necesario, de cuánto variase la posición relativa de la Tierra con respec- to a la estrella (ver Figura 14).

Figura 14. El problema de la paralaje. El ángulo alfa es el llamado ángulo de la paralaje, dependiente de la posición terrestre y de la distancia de las estrellas fijas a la Tierra.

Pero lo cierto es que cuando se realizaban tales experiencias, no se ob- servaba que la estrella cambiase su posición (sí a lo largo del día, por supuesto, pero no a lo largo del paso de los meses). Es decir, continuan- do con el ejemplo del tubo, es posible seguir viendo la misma estrella a la misma hora en el mismo sitio sin necesidad de ajustes. Esto suponía un argumento contundente en contra del movimiento de la Tierra. Co- pérnico introdujo una propuesta extremadamente audaz para responder a este inconveniente.

Hemos dicho que el ángulo de la paralaje, el ángulo de ajuste que habría que imponerle al tubo para que siguiera apuntando al mismo objeto, dependía de la variación de la posición relativa de la Tierra respecto de la estrella en cuestión. Pero la magnitud de ese cambio de posición depende de cuán lejos estén las estrellas. Es decir, en función de qué tan grande sea la esfera de las estrellas fijas. El ángulo a en la Figura 14 varía mucho, porque la estrella se encuentra cercana de la Tierra. Si se encontrara mucho más lejos, la variación sería menor. Si se hallara extremadamente lejos, podría ocurrir que la variación fuese tan peque- ña que resultara indetectable. Y eso fue lo que sostuvo Copérnico, que la esfera de las estrellas fijas estaba extremadamente lejos, de modo tal que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol era despreciable. El universo, argumentó, era mucho más grande de lo que se había imagi- nado. Tanto, que la variación de posición de la Tierra con respecto a las estrellas fijas existía pero no era observable. Ptolomeo había considera- do también esta posibilidad pero la había descartado por absurda.

La polémica planetaria

De acuerdo con los argumentos de Copérnico, la Tierra sería “un planeta más”, de la misma categoría que Marte o Venus. Posteriormente, como veremos luego, las observaciones tele- scópicas de Galileo darían un fuerte apoyo a esta hipótesis, mostrando nuevas similitudes entre la Tierra y los otros astros errantes. Esto supuso un cambio en la noción de “planeta”, un cambio conceptual.

Para los antiguos, como ya hemos apuntado, el universo se dividía espacial y materialmente en dos ámbitos: el de los fenómenos terrestres y el de los celestes. Hasta aquí, hemos utili- zado el término planeta para referirnos exclusivamente a Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Pero dentro del ámbito de los cielos, las luces que vemos, que se suponían cuerpos esféricos, solían ser clasificados en dos grandes conjuntos: por un lado, las estrellas fijas, cuerpos que no cambian sus posiciones relativas a lo largo del año; por otro, los “astros errantes” o “planetas”, todos los demás cuerpos que se observan en los cielos y varían sus posiciones noche a noche y día tras día. El concepto de planeta se refería entonces tanto a

los cinco mencionados como a la Luna y el Sol. Luna, Sol, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno eran siete planetas que giraban alrededor de la Tierra, de una naturaleza diferente.

A partir de la propuesta de Copérnico, el concepto de planeta sufre un cambio radical. En primer lugar, el Sol pasa a ocupar el lugar de cuerpo privilegiado, centro de los movimientos, y deja de ser pensado como un errante. En segundo lugar, la Tierra pasa a ser un planeta más junto a Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. En tercer lugar, la Luna también cambia su estatuto, dejando de ser un planeta y convirtiéndose en un satélite, un cuerpo que gira alrededor de un planeta (idea que abría la posibilidad de que otros planetas tuvieran también sus lunas, lo cual posteriormente fue observado por Galileo). Los planetas ahora eran seis y aparecía la noción de satélite. La distinción espacial y material del mundo antiguo en dos ámbitos entraba así en una crisis profunda. Ptolemaicos y copernicanos, al referirse a plane- tas no solo estaban pensando en palabras que se aplican a conjuntos de cosas diferentes (no solo se trataba de cambiar el Sol por la Tierra), los conceptos antiguos y moderno de planeta eran solo el signo de un cambio profundo en la concepción del cosmos. Dos cosmovisiones contrapuestas. En algún sentido, unos y otros vivían en mundos distintos.