La Física en la Edad Media y los siglos XV, XVI y XVI
Los de la edad media no fueron años de grandes descubrimientos en ningún campo en occidente -en Asia los chinos ya habían inventado la pólvora en el s. IX-. Sirvieron sin embargo para que científicos árabes, entre los que se cuentan Averroes o Ibn al-Nafis realizaran r ealizaran un trabajo de conservación de textos de la Grecia clásica, y poco más tarde, mientras santo Tomás de Aquino intentara demostrar la compatibilidad de las teorías griegas con las Sagradas Escrituras, Roger Bacon defendía el método experimental. Tras el renacimiento, a lo largo del siglo XV y hasta principios del XVII, los descubrimientos de cuatro astrónomos marcaron el comienzo de la ciencia moderna. Contrariando la teoría geocéntrica de Tolomeo, el polaco Nicolás Copérnico propuso el heliocentrismo como modelo del universo, en el que los planetas trazan órbitas circulares alrededor del Sol, así decía en su obra Sobre las l as revoluciones (de los orbes celestes): “En primer lugar, hemos de señalar que el mundo es esférico, sea porque es la forma más perfecta de todas, sin comparación alguna, totalmente indivisa, sea porque es la más capaz de todas las figuras, la que más conviene para comprender todas las cosas y conservarlas, sea también porque las demás partes separadas separadas del mundo (me refiero al Sol, a la Luna y a las estrellas) aparecen con tal forma, sea porque con esta forma todas las cosas tienden a perfeccionarse, como aparece en las gotas de agua y en los demás cuerpos líquidos, ya que tienden a limitarse por sí mismos, para que nadie ponga en duda duda la atribución de tal forma a los cuerpos divinos” Copérnico, Nicolás. Sobre las revoluciones (De los orbes celestes). Madrid: Editora Nacional, 1982.
Esta asociación entre lo esférico y lo perfecto le llevó diseñar su modelo con respecto a unas órbitas circulares de compleja elaboración. Copérnico asentó de este modo las bases para los posteriores descubrimientos de Newton y Kepler. Tycho Brahe, nacido en 1546 en una Suecia de posesión danesa por entonces, elaboró, obtenidos unos cálculos muy precisos, una teoría intermedia según la cual los planetas orbitaban alrededor del sol a la vez que éste lo hacía alrededor de la tierra. Sobre los cálculos de Brahe, su ayudante Johannes Kepler desarrolló unas leyes que acabaron definitivamente con la teoría de Tolomeo. Las tres leyes de Kepler son las siguientes:
1. Los planetas giran alrededor del sol en órbitas elípticas estando el sol en uno de sus focos. Contradecía así también a la teoría de Copérnico acercándose a la realidad,. posición de cualquier planeta respecto respecto del Sol, barre áreas iguales iguales 2. El vector posición de la elipse en tiempos iguales. Dicho de otra manera, los planetas avanzan más rápidamente cuanto más cerca se encuentren del sol. 3. Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente directamente proporcional proporcional al cubo de la distancia media con el Sol . Lo que en lenguaje de a pie quiere decir que cuanto más lejos está el planeta del Sol más tiempo tarda en dar una vuelta –el planeta Tierra tarda un año; Plutón, el más alejado, tarda unos 248 años y medio-, y además la relación entre esa distancia y el tiempo es proporcional.
En 1609, Galileo Galilei, observando a través de un telescopio las fases del planeta Venus, pudo confirmar el sistema heliocéntrico. La otra gran hazaña de Galileo fue demostrar que, en contra de los postulados de Aristóteles, todos los objetos tardan lo mismo en caer, y que su velocidad al hacerlo aumenta de forma uniforme. Éste concepto puede resultar extraño. Podemos preguntarnos en un ejemplo extremo ¿Tardarían lo mismo en caer desde lo alto de la torre de pisa una esfera de plomo y otra de goma espuma? La respuesta es rotundamente sí, incluso un piano y una mandolina tardarían lo mismo en caer. La diferencia en la naturaleza la marca el rozamiento del aire, que frena las caídas de todos los objetos dentro de la atmósfera, de éste modo los paracaidistas no se estrellan contra el suelo. La tierra atrae con igual fuerza a la esfera de plomo y a la pluma, pero el rozamiento del aire hace que la pluma caiga más lentamente. Galileo murió en una villa de Florencia, habiendo sido obligado por la inquisición a renunciar a sus ideas por considerarlas heréticas.
