Galileo Galilei, el padre de la ciencia moderna

Galileo Galilei nació en Pisa (Italia) el 15 de febrero de 1564 y falleció en Arcetri (Italia) el 8 de enero de 1642. Galileo fue astrónomo, matemático, físico y filósofo, y es considerado el «padre de la ciencia moderna». Sus aportaciones fueron fundamentales en la revolución científica del Renacimiento.

Pintura al óleo de Galileo Galilei
Pintura al óleo de Galileo Galilei en el siglo 18.

A pesar de que su nombre es universalmente conocido, es recordado sobretodo por sus importantes descubrimientos telescópicos. Con su acercamiento a la física hizo su mayor contribución a la ciencia, e influyó de gran manera al trabajo de otros grandes físicos, como Isaac Newton y Christiaan Huygens.

Galileo fue el mayor de siete hermanos, hijo de Giulia Ammannati y del músico y matemático Vincenzo Galilei. Mantuvo una relación con Marina Gamba, con la que tuvo dos hijas, Virginia (1600) y Livia (1601), y un hijo, Vincenzo (1606). Galileo y Marina no se casaron y tuvieron una ruptura sin conflictos.

Formación y profesión

El padre de Galileo, Vincenzo Galilei, fue un músico que hizo importantes contribuciones a la musicología e influyó en el enfoque experimental de su hijo. En 1581 Galileo se matriculó en la Universidad de Pisa para estudiar medicina, pero pronto cambió a matemáticas, que estudió de forma privada.

Tal vez recordando a su padre, Galileo escribió:

«Me parece que aquellos que sólo se basan en argumentos de autoridad para mantener sus afirmaciones, sin buscar razones que las apoyen, actúan de forma absurda».

En 1585 abandonó la universidad sin ningún título y se dedicó a la docencia y a la investigación, también de forma privada. En 1589 se convirtió en profesor de matemáticas de la Universidad de Pisa. No obstante, durante el período 1592-1610 (18 años) ejerció la docencia en la Universidad de Padua.

La estancia en Padua

Durante este período, la investigación de Galileo se centró principalmente en la naturaleza del movimiento. Fue crítico del modelo geocéntrico de Aristóteles, y estuvo inclinado hacia la estática y las matemáticas de Arquímedes. Fue pionero en el procedimiento de combinar la observación empírica con la matematización cuantitativa y la teorización conceptual.

Siguiendo este enfoque que tanto caracterizó Galileo, formuló, justificó y, hasta cierto punto, sistematizó varios principios matemáticos: una aproximación a la ley de la inercia, la composición del movimiento, las leyes que rigen la caída de los cuerpos y la trayectoria parabólica de los proyectiles. Sin embargo, no los divulgó hasta la publicación de su último libro: «Dos nuevas ciencias» (Leiden, 1638).

La razón principal por la que retrasó tanto esta publicación fue que en 1609 se involucró de forma muy activa en el campo de la astronomía. Ya estaba familiarizado con la teoría heliocéntrica de Nicolás Copérnico, por la que se sintió muy atraído con el fin de comprender mejor el origen de las mareas.

Además, Galileo era muy consciente de la considerable evidencia contra el modelo de Copérnico. El movimiento de la Tierra parecía absurdo porque contradecía la experiencia sensorial directa; parecía falso porque tenía consecuencias que no se podían observar, como las fases de Venus; y parecía imposible porque las leyes de movimiento disponibles implicaban que un objeto en caída libre seguiría un camino inclinado en vez de vertical y sería arrojado por la fuerza centrífuga.

Plano inclinado de Galileo para estudiar la caída libre de los objetos
Plano inclinado de Galileo para estudiar la caída libre de los objetos.

En aquella época, el modelo oficial era el geocéntrico, que contaba con el respaldo religioso. Hasta 1609, Galileo Galilei juzgó que los argumentos en contra del modelo de Copérnico superaban con creces a los que estaban a favor.

Los descubrimientos telescópicos

Sin embargo, los descubrimientos mediante un telescopio llevaron a Galileo a una importante reevaluación. En 1609 perfeccionó el telescopio inventado por el holandés Hans Lippershey hasta el punto de convertirlo en un instrumento muy útil a nivel astronómico que no pudo ser duplicado por otros durante algún tiempo.

Galileo Galilei enseñando su telescopio al dux de Venecia
Galileo Galilei enseñando el uso de su telescopio al dux de Venecia. Esta pintura fue realizada por el pintor italiano Giuseppe Bertini.

Con el telescopio, Galileo hizo varios descubrimientos sorprendentes que el año 1610 publicó en el «Mensajero sideral»:

  • Que la superficie de la Luna está llena de montañas y valles.
  • Que existen muchas más estrellas además de las visibles a simple vista.
  • Que la Vía Láctea es una densa concentración de estrellas.
  • Que el planeta Júpiter tiene cuatro satélites que giran a su alrededor.

Como resultado de estos descubrimientos, Galileo se convirtió en una celebridad. Al renunciar a su cátedra en Padua, fue nombrado filósofo y matemático principal del Gran Duque de Toscana, y se mudó a Florencia el mismo año.

Poco después también descubrió las fases de Venus y las manchas solares, gracias a las cuales dedujo que el Sol estaba en rotación, dando pistas sobre la rotación de la Tierra. También observó los anillos de Saturno pero no los identificó como tales: pensó que eran dos satélites girando alrededor del planeta.

Aunque la mayoría de estos descubrimientos fueron hechos de forma independiente por otros astrónomos, ninguno entendió tan bien su significado como lo hizo Galileo gracias a la ayuda del telescopio.

En cuanto a metodología, el telescopio supuso una revolución para la astronomía, sobretodo por el hecho de que se trataba de un nuevo instrumento que permitía recopilar un nuevo tipo de datos. Hasta entonces, los datos recopilados se habían recogido mediante la observación a simple vista.

El telescopio de Galileo en el Museo de Florencia
El telescopio de Galileo en el Museo de Florencia.

Además, estos descubrimientos fortalecieron de forma significativa los argumentos a favor del modelo heliocéntrico de Nicolás Copérnico. Por un lado permitió refutar casi todas las objeciones astronómicas empíricas, y por el otro proporcionó nuevas evidencias observacionales de apoyo.

El debate de los modelos planetarios

Los descubrimientos telescópicos no fueron suficientes para solucionar la cuestión de los modelos planetarios, pues todavía existían evidencias astronómica en contra: la falta de paralaje estelar anual y el hecho de que las fases de Venus pudieran apoyar el modelo geo-heliocéntrico de Tycho Brahe.

Además, todavía no se habían contestado las objeciones mecánicas y no se había articulado la física de una Tierra en movimiento. Por si fuera poco, todavía no se habían refutado las objeciones teológicas. De hecho, a medida que se sabía que Galileo se convencía de las evidencias favorables al modelo heliocéntrico, fue atacado cada vez más por filósofos y clérigos conservadores.

Llegaron a decir que Galileo era un hereje por creer en el movimiento de la Tierra. Aunque Galileo era consciente de la naturaleza explosiva de este tema, sintió que no podía permanecer callado y decidió refutar la idea bíblica de que la Tierra era el centro del Universo y que todos los astros giraban alrededor de ella.

Con el fin de evitar una publicidad escandalosa, Galileo escribió sus críticas en forma de largas cartas privadas. En diciembre de 1613 envió una carta a su discípulo Benedetto Castelli, y envió otra dos años más tarde a la Gran Duquesa Cristina de Lorena, viuda del Gran Duque de Toscana, Fernando I de Médici.

La carta que Galileo envió a su discípulo Benedetto Castelli
Fragmento de la carta que Galileo envió a su discípulo Benedetto Castelli. La carta consta de siete páginas y contiene las primeras líneas de la defensa del modelo heliocéntrico.

Lo cierto es que las cartas de Galileo circularon de forma amplia, con lo cual los conservadores se enfadaron todavía más. En febrero de 1615, el fraile dominico Lorini presentó una denuncia contra Galileo, que tras un año de investigación no había sido interrogado porque sus cartas no habían sido publicadas y sus escritos no afirmaban ni desmentían los modelos planetarios.

No obstante, a finales de 1615 Galileo fue a Roma por su propia voluntad para defender sus puntos de vista. En su visita pudo hablar con varios funcionarios de gran influencia dentro de la Iglesia y fue recibido de forma amistosa.

Galileo ante la Inquisición

En febrero de 1616, el cardenal Roberto Belarmino le prohibió defender la hipótesis del movimiento de la Tierra alrededor del Sol; Galileo accedió a cumplir. En el mes siguiente, los cardenales a cargo de la censura de libros prohibieron el libro de Copérnico «Sobre las revoluciones de las esferas celestes» (1543).

Galileo Galilei ante la Inquisición
Galileo Galilei ante la Inquisición. Pintura realizada el 1857.

Durante los siguientes años, Galileo guardó silencio sobre el movimiento de la Tierra; concretamente hasta 1623, cuando el cardenal Maffeo Barberini se convirtió en el Papa Urbano VIII. Como Barberini era un antiguo admirador y mecenas, Galileo se sintió más libre y decidió escribir el libro «Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo», adaptándolo a las nuevas restricciones.

Galileo escribió este libro en forma de diálogo entre tres personajes comprometidos en una discusión crítica de los argumentos astronómicos, físicos y filosóficos, y a la vez evitando los argumentos teológicos. Fue publicado en Florencia el año 1632 bajo el título «Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo».

En el proceso, Galileo logró incorporar al diálogo los nuevos descubrimientos telescópicos, sus conclusiones sobre la física de los cuerpos en movimiento, una explicación geocinética de las mareas y diversas reflexiones metodológicas.

Los enemigos de Galileo se quejaron de que el libro no trataba el movimiento de la Tierra como una hipótesis sino como una posibilidad real, por lo que consideraron que estaba incumpliendo la advertencia de Belarmino. También consideraron que estaba violando el mandato emitido en 1616 que le prohibía discutir el movimiento de la Tierra de cualquier forma. Galileo fue citado a Roma para ser juzgado; tras varios retrasos, el juicio comenzó en abril de 1633.

El juicio terminó el 22 de junio de 1633 con una sentencia más dura de lo que se había hecho creer a Galileo. El veredicto lo encontró culpable de una categoría de herejía intermedia denominada «sospecha vehemente de herejía» debido a la tesis cosmológica de que la Tierra se mueve y el principio metodológico de que la Biblia no es una autoridad científica. Galileo fue condenado a arresto domiciliario por el resto de su vida y su libro fue prohibido.

Uno de los resultados irónicos de esta condena fue que, para mantener la cordura, Galileo volvió a sus investigaciones anteriores sobre el movimiento de la Tierra, organizó sus notas y cinco años después (1638) publicó su contribución más importante a la física: «Dos nuevas ciencias». Es probable que sin la tragedia de la condena nunca hubiera publicado este libro.

Cronología resumida de la vida de Galileo

La siguiente tabla muestra de forma resumida los eventos más significativos de la vida de Galileo, ordenados cronológicamente.

Año Suceso
1564 Galileo nace en Pisa el 15 de febrero.
1574 Su familia se traslada a la ciudad de Florencia.
1581 Comienza a estudiar medicina, pero pronto cambia a matemáticas.
Descubre la ley de la isocronía de los péndulos.
1585 Abandona la universidad sin ningún título.
1586 Construye una balanza hidrostática que determina pesos.
1589 Se convierte en profesor de matemáticas en la Universdidad de Pisa.
1592 Empieza a ejercer la docencia en la Universidad de Padua.
Inventa el termómetro de gas.
1609 Perfecciona el telescopio de Hans Lippershey.
1610 Descubre las fases de Venus.
Descubre las montañas y los valles de la superficie lunar.
Descubre que existen muchas más estrellas.
Descubre cuatro satélites orbitando alrededor de Júpiter.
Descubre las manchas solares.
Descubre los anillos de Saturno pero piensa que son satélites.
Publica «Mensajero sideral».
1611 Entra en la Accademia dei Lincei, primera sociedad científica de la época.
1613 Escribe una larga carta privada a su discípulo Benedetto Castelli.
1615 Escribe una larga carta privada a la Gran Duquesa Cristina de Lorena.
1615 El dominico P. Lorini le denuncia a la Inquisición.
1616 El cardenal Roberto Belarmino le prohíbe defender el movimiento de la Tierra.
1623 Publica «El ensayador».
1632 Publica «Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo» en Florencia.
1633 Es condenado a arresto domiciliario por el resto de su vida.
1637 Descubre la libración de la Luna.
1638 Publica «Dos nuevas ciencias» en Leiden.
1642 Galileo fallece en Arcetri el 8 de enero.

Publicaciones de Galileo

  • 1586: La Bilancetta («La balancita»), publicación póstuma.
  • 1592: De motu antiquiora («Las antiguas escrituras del movimiento»), publicación póstuma.
  • 1600: Le meccaniche.
  • 1606: Le operazioni del compasso geometrico et militare.
  • 1616: Discorso del flusso e reflusso del mare.
  • 1619: Discorso delle comete, publicado por Mario Guiducci.
  • 1610: Sidereus nuncius («Mensajero sideral»).
  • 1613: Carta privada a su discípulo Benedetto Castelli.
  • 1615: Carta privada a la Gran Duquesa Cristina de Lorena.
  • 1623: Il Saggiatore («El ensayador»).
  • 1632: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo tolemaico e copernicano («Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo»).
  • 1638: Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze («Dos nuevas ciencias»).