El universo en una taza de café
7. Encontrando la causa del movimiento: Isaac Newton
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ENCONTRANDO LA CAUSA DEL MOVIMIENTO:
ISAAC NEWTON
Sigamos con la historia donde Galileo la dejó. Y lo digo de manera literal porque, curiosamente, Newton nació el mismo día en que Galileo murió.
Newton pasó su infancia en una Inglaterra con un estricto gobierno puritano, que era la rama dura de los protestantes. Los puritanos eran especialmente devotos de la Biblia y defendían la infalibilidad de las Escrituras y su rol como fuente de verdad absoluta. Y además se les había metido en la cabeza que el fin del mundo estaba a la vuelta de la esquina.
Estas creencias les llevaron a intentar purificar —de ahí el nombre de «puritanos»— Inglaterra del pecado. Veían el vicio y la vanidad por todas partes, así que se pusieron manos a la obra e impusieron su código de austeridad por todo el país: cerraron teatros y otras formas de entretenimiento y veían mal toda la música que no fuera eclesiástica porque decían que promovía la pereza.
En este contexto, no es de extrañar que Newton creciera y se convirtiera en un tipo…, digamos, curioso.
Era un hombre profundamente religioso, aunque a su manera. Mientras que la existencia de un único Dios le parecía absolutamente razonable, era básicamente un hereje para los estándares de la época porque consideraba idolatría la adoración a Dios a través de la figura de Jesucristo.
DATO CURIOSO
En aquella época, la Corona inglesa penalizaba las prácticas alquímicas, en parte porque había un gran número de estafadores que tomaban el pelo a los incautos, pero, sobre todo, porque temían que el oro se devaluara si alguien conseguía de verdad desarrollar la piedra filosofal.[48]
Newton estudiaba alquimia, algo que, como ya hemos visto, no era raro para la época. Más concretamente estaba interesado en la obtención de la piedra filosofal, un material capaz de convertir en oro cualquier cosa con la que entrara en contacto.
Entre sus creencias más pintorescas destacaba su convicción de que los antiguos pensadores del mundo clásico habían alcanzado el verdadero conocimiento de la realidad, pero que su conocimiento había sido codificado en las obras de filósofos posteriores de manera secreta. Newton desarrolló un especial interés por la geometría del templo de Salomón, creyendo que había sido construido bajo la guía de Dios por el rey del mismo nombre en tiempos bíblicos.
En general, Newton era bastante fan de los mensajes ocultos. Pasó también bastante tiempo buscando códigos secretos en la Biblia y, en un manuscrito de 1704, explica cómo había llegado a la conclusión de que el fin del mundo no llegaría antes del año 2060, según había podido calcular.[49] Pero el objetivo de este estudio no era simplemente ponerle una fecha de caducidad al planeta. En sus propias palabras, lo había hecho para «detener las conjeturas de hombres caprichosos que frecuentemente predicen el tiempo del final y, haciéndolo, someten las profecías sagradas a descrédito tan a menudo como sus predicciones fallan».
Pero, pese a estar tan condicionado por la religión y las Escrituras, Newton era muy empirista cuando se trataba de estudiar la naturaleza. De hecho, lo era tanto que llegó a introducirse una varilla de metal entre la parte inferior del ojo y el cráneo, sólo para ver los efectos que tenía eso sobre su visión. Luego lo detalló en un manuscrito con un título muy directo: Un experimento para poner presión en el ojo.[50]
Hijo de granjeros iletrados, su padre había muerto antes de que él naciera. Cuando Newton cumplió los tres años, su madre se casó con otro hombre y dejó a su hijo al cuidado de su abuela.
Estuvo yendo al colegio hasta los doce años y luego se mudó a un pueblo 11 kilómetros al norte a vivir con un boticario (los farmacéuticos de la época), con quien desarrollaría interés por la «química» mientras asistía a la escuela de gramática, donde aprendió latín, griego y algo de hebreo. Cuatro años después tuvo que volver a la granja a ayudar a su madre, pero su tío, Henry Stokes, se dio cuenta de que era un granjero terrible.
Por suerte, Stokes, que había sido profesor, logró convencer a la madre de Newton de que dejara volver a su hijo al colegio para que pudiera prepararse para ingresar en Cambridge. En los apuntes tomados durante estas clases, que han sobrevivido al paso del tiempo, descubrimos que Stokes le estaba enseñando a Newton unas matemáticas que iban mucho más allá del temario impartido en cualquier universidad durante ese período.[51]
Newton accedió a la Universidad de Cambridge, donde ni siquiera terminó muchos de los libros que mandaban leer en el programa, la mayoría de los cuales trataban la filosofía aristotélica. Newton no se quedó con las ideas de Aristóteles sobre el universo, pero se familiarizó con el método aristotélico de pensar, basado en la cuidadosa observación de la naturaleza y en sacar conclusiones basadas en las evidencias.
Al parecer, los profesores de la universidad estaban más motivados por los salarios que les reportaban sus puestos de trabajo que por sus clases, así que en general Cambridge era una institución educativa bastante laxa, donde los alumnos campaban a sus anchas y aprendían más o menos lo que más les apetecía, así que Newton se dedicó a estudiar matemáticas y en 1665 recibió su título.
Aunque Newton no era astrónomo, su obra influenció profundamente en la astronomía y ayudó a despejar cualquier mínima duda que pudiera quedar sobre el modelo heliocéntrico. Estudiando meticulosamente su entorno, consiguió describir las leyes que rigen el movimiento de los objetos, además de encontrar la manera de cuantificar la misteriosa fuerza que lo atrae todo hacia el suelo y descubrió que esa misma fuerza es la responsable de mantener a los planetas en órbita. Publicó sus resultados en su trabajo Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, considerada una de las obras científicas más importantes de la historia (por no decir la más importante).
LA GRAVEDAD DEL ASUNTO
A todos os sonará la historia de Newton y la manzana: sentado bajo un árbol, le cayó una fruta en la cabeza y «descubrió» la gravedad. Éste es uno de los casos en los que una historia romántica resulta ser cierta… Más o menos.
Según el testimonio de William Stukeley,[52] un arqueólogo de aquella época que pudo hablar con él en persona, Newton fue a tomar un té a la sombra de un manzano después de comer y vio una manzana caer. No le cayó encima, pero lo hizo muy cerca de él. Teniendo en cuenta que han pasado trescientos años desde entonces, y lo mucho que puede llegar a ser distorsionada una historia al pasar de boca en boca, la leyenda se acerca bastante a lo que ocurrió en realidad.
La cuestión es que Newton vio una manzana caer y eso hizo que se preguntara por qué los objetos siempre caen de manera perpendicular al suelo. Pero, más importante aún, se le ocurrió preguntarse si esa fuerza invisible que hace caer las manzanas al suelo podría actuar más allá de las copas de los árboles. ¿Y si esta fuerza ejercía su influencia a cualquier altura? ¿Y si, incluso, llegaba hasta el cielo?
Una vez modelada matemáticamente (algo para lo que tuvo que inventar el cálculo integral, abriendo así una nueva rama de las matemáticas), Newton llamó a esta fuerza gravitas, que es la palabra en latín para «pesadez». Y, en efecto, afecta a los cuerpos celestes. De hecho, es la causa de que la Luna esté cayendo hacia la Tierra.
¡¿QUÉ?!
¿Eh? ¡Ah, no! ¡Perdón! ¡Que no cunda el pánico! ¡La Luna se está alejando de nosotros a un ritmo de 4 centímetros por año! Lo que quería decir es que la Luna se está precipitando permanentemente hacia la Tierra pero nunca acierta a caer sobre la superficie.
¿Pero…? ¿Qué diablos? ¡Esta aclaración me ha confundido aún más!
Vale, espera. Vamos por partes.
Newton había modelado matemáticamente las leyes del movimiento que otra gente, como Galileo, había deducido sin poder llegar a demostrarlas. La primera ley que gobierna el movimiento de los objetos que formuló fue: «… todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que se vea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él».[53]
O sea, que una cosa que se esté moviendo en línea recta seguirá haciéndolo a menos que alguna otra fuerza la desvíe.
Pero la gravedad es una fuerza radial, lo que significa que no afecta a la dirección del movimiento de los objetos de la manera en que lo hace un golpe seco. La fuerza gravitatoria que sufre un objeto es constante a lo largo de su trayectoria y depende de la distancia a la que ese objeto se encuentre del origen del campo gravitatorio. Por tanto, la gravedad curva las trayectorias de los objetos.
Para visualizar mejor la situación, salgamos a jugar al patio. Imaginad que tenemos agarrado entre nuestras manos el extremo de una cuerda larga que está atada a la cintura de algún amigo nuestro al que hemos instruido para que salga corriendo en diagonal en línea recta y no se detenga por nada del mundo. Es probable que le hayamos tenido que retar a algún tipo de apuesta, ya que las probabilidades de que no le interese nuestro experimento son muy altas.
El amigo sale corriendo en línea recta. Cuando llega lo suficientemente lejos y la cuerda se tensa, tiramos de ella con fuerza. Él sigue corriendo con todas sus fuerzas pero, incapaz de seguir avanzando, su trayectoria se desviará de manera que empezará a dar vueltas en círculos a nuestro alrededor. Si nuestro amigo deja de correr o disminuye su velocidad, entonces la fuerza con la que tiramos de él le atraerá hacia nosotros. Si tanto él como nosotros tuviéramos una fuerza sobrehumana y él corriera lo suficientemente rápido, entonces conseguiríamos desviar y curvar un poco su trayectoria antes de que la cuerda se partiera, y nuestro amigo saldría corriendo en línea recta hasta estamparse contra alguna pared.
A grandes rasgos, esto es lo que hace la gravedad cuando tira de los objetos que están en movimiento: una piedra, una bala, una pelota… Cualquier objeto que lancemos sobre la superficie terrestre es desviado por la fuerza de la gravedad a lo largo de su trayectoria y, si no va suficientemente deprisa, caerá al suelo.
¿Quieres decir que puedo tirar una piedra tan rápido que nunca caiga al suelo?
Por supuesto… Si tus bíceps tuvieran la potencia de un cohete. Y, bueno, si no existiera la atmósfera.
Cuando disparamos una pistola horizontalmente la bala no cae directa al suelo nada más salir el cañón, sino que parece seguir una trayectoria recta y horizontal. Pero si intentamos lanzar la bala a mano también en horizontal, veremos que nuestro proyectil no tarda en desviarse hacia el suelo describiendo una parábola. ¿Cuál es la diferencia? Pues que al ser disparadas con una pistola, las balas van endiabladamente deprisa.
Los proyectiles disparados por una pistola de 9 mm se desplazan a alrededor de 300 metros por segundo,[54] un poco por debajo de la velocidad del sonido. Los rifles grandes pueden propulsar sus balas a unos 900 metros por segundo, más del doble de la velocidad del sonido. Esto significa que las balas también describen una parábola antes de tocar el suelo, pero es demasiado amplia como para que notemos su curvatura en distancias cortas.
Total, que cuanta más velocidad le imprimamos a un proyectil más larga será la parábola que describirá antes de tocar el suelo y, por tanto, menor será la curvatura de su trayectoria.
¡Un momento! Como la superficie de la Tierra está curvada, ¿significa eso que podrías disparar una bala tan deprisa que la curva que describe fuera paralela a la curvatura de la Tierra?
Has dado en el clavo, voz cursiva. Si consigues hacer que un objeto se mueva suficientemente deprisa, la parábola que describirá será tan amplia que nunca llegará a tocar el suelo porque su trayectoria se curvará al mismo ritmo que la Tierra se curva frente a él.
Por supuesto, es imposible que esto ocurra cerca de la superficie terrestre. Para que un objeto quede en órbita a la altura del nivel del mar debe moverse a unos 7,9 km/s o, lo que es lo mismo, 23 veces la velocidad del sonido. La interacción con el aire en este escenario ralentizaría el objeto a un ritmo elevadísimo y, para compensarlo, el objeto necesitaría una cantidad tremenda de combustible para mantener su velocidad y no estrellarse contra el suelo.
Por ese motivo los satélites dan vueltas al planeta más allá de la atmósfera y no a la altura de nuestra cintura: la ausencia de rozamiento con el aire en el espacio permite que cualquier objeto siga en movimiento indefinidamente dándole sólo un empujón inicial.
DATO CURIOSO
Y, ya que estamos hablando de satélites, querría aclarar dos conceptos erróneos que las películas de Hollywood nos venden sobre los viajes al espacio.
1) Poner un cohete en órbita no es tan simple como apuntar hacia arriba, encender los motores y dejar que la gravedad haga el resto. No existe una especie de fuerza que, una vez superada la atmósfera, desvíe los satélites en una trayectoria alrededor de la Tierra por arte de magia.
Para poner algo en órbita alrededor de la Tierra hay que conseguir que la nave que queremos mandar al espacio caiga hacia el suelo al mismo ritmo que la curvatura del planeta aleja la superficie terrestre de ella. Esto sólo se puede conseguir dándole una trayectoria parabólica a la nave e imprimiéndole una velocidad de 7,8 km/s. Se les suelen impartir entre 9,3 y 10 km/s para ponerlas en órbita.
Según la amplitud de la órbita que queramos que siga el satélite, la velocidad necesaria para mantenerlo dando vueltas alrededor de la Tierra cambiará. Los satélites que dan vueltas más cerca de la superficie, como la Estación Espacial Internacional (ISS), a 400 kilómetros por encima de nuestras cabezas, necesitan desplazarse a mayores velocidades porque la fuerza gravitatoria que sienten es mayor. Los satélites que dan vueltas más lejos no necesitan ir tan deprisa porque la gravedad no tira de ellos con tanta fuerza. Como ejemplo, la ISS da vueltas alrededor del planeta a 7,66 km/s, mientras que a los satélites de GPS, a 20.000 kilómetros de altura, les basta con 3,88 km/s.
2) Otro error que está muy extendido es el concepto de que los astronautas flotan en el espacio porque allí no hay gravedad.
A unos 400 kilómetros de altura, en la Estación Espacial Internacional, los astronautas sienten prácticamente la misma fuerza gravitatoria que nosotros en tierra firme. La diferencia es que ellos están cayendo permanentemente hacia la superficie sin llegar a tocarla. Es decir que, más que la ausencia de una fuerza gravitatoria, lo que experimentan es una caída libre eterna.
NEWTON Y LAS BALAS DE CAÑÓN
Pero, bueno, la cuestión es que Newton ya se había hecho una idea de todo esto antes de que contáramos con la tecnología necesaria para mandar cosas al espacio.
Así lo ilustró en un caso imaginario que escribió en su Principia y en el que analizaba qué ocurriría si disparaba un cañón desde la cima de una montaña muy alta, en un lugar donde no existiera fricción con el aire. Este experimento mental pasaría a la posteridad como la bala de cañón de Newton.
Teniendo en cuenta que la Tierra es una esfera rodeada por un campo de fuerza que lo atrae todo, Newton planteó distintos escenarios en los que la bala de cañón salía despedida a velocidades diferentes.
A velocidades bajas, la bala describirá una parábola demasiado cerrada y caerá de nuevo hacia la superficie. Si, por el contrario, la velocidad de la bala es extremadamente alta (más de 11 km/s), entonces su trayectoria parabólica será demasiado abierta y escapará al campo gravitatorio del planeta.
Pero, según Newton, existiría un rango de valores en el que la velocidad sería suficiente como para que la parábola descrita por el proyectil tuviera una curva similar a la del planeta y, por tanto, quedaría atrapado dando vueltas a su alrededor. En el extremo más bajo de este rango, un objeto seguiría una órbita circular alrededor del planeta y, por encima de éste, la órbita se iría volviendo paulatinamente elíptica.
Estos mismos principios siguen usándose hoy en día para mandar satélites al espacio (con algunas correcciones hechas por Einstein, claro) y ponerlos en órbita alrededor de otros planetas. Y eso por no hablar de su ley de acción y reacción, que es básicamente el principio que hace despegar a los cohetes.
Pero, antes de seguir, aclaremos otra cosa sobre la gravedad.
Aunque Newton admitía que no fue el primero al que se le ocurrió que la intensidad de la fuerza gravitatoria entre dos objetos depende del cuadrado de la distancia por la que estén separados, sí que fue el primero en darle una magnitud con una fórmula matemática.
Esto significa que la fuerza gravitatoria (F) es directamente proporcional a la masa de los dos cuerpos que se están atrayendo entre sí (m1 y m2) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (d2). ¿Y eso qué quiere decir? Que la fuerza gravitatoria varía de manera que si duplicamos la distancia entre las cosas que se están atrayendo, notamos cuatro veces menos fuerza en vez de la mitad. Puesto de otra manera, jugando con las distancias y las masas de dos objetos, podemos ver cómo varía la fuerza gravitatoria generada entre ellos:
Espera, espera. ¿Has dicho que la fuerza gravitatoria depende de dos objetos? ¿Eso significa que alguien que pesa más que yo se ve atraído con una fuerza mayor hacia el suelo?
Sí… En parte.
Si aplicamos la misma fórmula a cada uno de nosotros, las masas involucradas en la «producción» de la atracción gravitatoria serán nuestro propio cuerpo y el planeta Tierra…, ¡que tiene una masa de casi seis mil trillones de kilos! Aunque dos personas tengan pesos muy dispares, la masa del planeta es tan abrumadoramente grande comparada con el peso de cada una de ellas que la fuerza gravitatoria extra que pueda notar alguien más pesado es tan insignificante que se puede considerar inexistente. Ni siquiera los edificios o las montañas tienen una masa lo suficientemente grande para provocar una diferencia perceptible.
Lo que Newton no pudo descubrir es qué magnitud tiene la fuerza gravitatoria que nos mantiene a todos pegados al suelo. Dicha fuerza fue descubierta experimentalmente en 1797 por el físico Henry Cavendish, quien demostró que en la superficie de la Tierra (y cercanías) todo objeto se ve atraído hacia el centro del planeta por una fuerza que lo acelera a un ritmo de 9,8 metros por segundo cada segundo.
Pero ya me he vuelto a ir por las ramas. Volvamos a la historia.
Todo esto puede explicarse a partir del trabajo de Newton, que por fin había dado respuesta a la incógnita de qué era lo que mantenía los planetas dando vueltas alrededor del Sol y por qué lo hacían de la manera en la que lo hacen.
Curiosamente, Newton llegó a la conclusión de que el Sol es el objeto dominante en el sistema solar y todo da vueltas a su alrededor, pero, a su vez, los planetas también tienen influencia sobre el Sol y lo desplazan un poco. Por tanto, Newton notó que la posición del centro del universo no correspondería a la Tierra o al Sol, sino el punto alrededor del cual todo gira por efecto de la gravedad.
Y tenía razón. En realidad, dependiendo de la posición de los planetas, el baricentro del sistema solar puede llegar a estar hasta a 700.000 kilómetros de la superficie solar.[55] Como consecuencia de ello, en un sistema donde varios cuerpos se orbitan entre sí, el más masivo tiene que estar en el centro o, al menos, más cerca de él que el resto.
Aunque el término «baricentro» se usa en geometría para designar el punto de intersección de las medianas de un triángulo, en física hace referencia al centro de gravedad.
En realidad, las leyes de Newton predicen que dos objetos darán vueltas alrededor del centro masa común, no que el más pequeño se pondrá a dar vueltas directamente alrededor del grande. Normalmente es difícil notar este fenómeno porque los satélites de los planetas son demasiado pequeños en comparación con los planetas alrededor de los que dan vueltas como para que el centro de gravedad del sistema quede visiblemente separado. En el caso de la Tierra y la Luna, por ejemplo, el centro de gravedad común está dentro de nuestro propio planeta a 1.707 kilómetros por debajo de la superficie. En consecuencia, el sistema Tierra-Luna se mueve así:
El efecto no se nota mucho, pero por suerte hay un caso en el sistema solar mucho más explícito. Éste es el caso de Plutón y Caronte, el planeta enano y su satélite, que tienen masas tan similares y están tan cerca entre sí que, en realidad, ninguno de los dos da vueltas alrededor del otro. En su lugar, los dos giran alrededor de un punto que se encuentra a 19.571 kilómetros del centro de Plutón.
Volviendo al caso.
Que Newton se diera cuenta de que la interacción gravitatoria depende de las masas de dos cuerpos y que disminuye con el cuadrado de la distancia sirvió para demostrar que con las órbitas elípticas propuestas por Copérnico se podían explicar los cambios de velocidad de los planetas en el cielo: a medida que se acercan a los puntos de su órbita más cercanos al Sol, su velocidad aumenta y, cuando se alejan de nuevo, vuelven a decelerar.
Esto, en el fondo, ya lo apuntó Kepler con su tercera ley, cuando afirmaba que los planetas barren la misma área de sus órbitas en períodos de tiempo iguales, pero Newton le puso proporciones al planteamiento. Se puede decir que, con Newton, quedó consolidada la teoría del heliocentrismo de una vez por todas.
OTROS DESCUBRIMIENTOS DE NEWTON
Un descubrimiento poco conocido de Newton que está relacionado con romper los esquemas platónicos de geometrías perfectas fue su descubrimiento de que la Tierra no tiene forma esférica, sino oblonga. Es decir, achatada por los polos y con un diámetro más grande en el Ecuador.
De esto se dio cuenta al enterarse de que los relojes de péndulo con los que los marineros medían el tiempo tendían a ralentizarse un poco cerca de los polos y acelerarse en el Ecuador. Este fenómeno, que en un principio se atribuyó al clima, tiene su origen en las leves variaciones de la fuerza gravitatoria que notamos cerca del Ecuador terrestre: como el diámetro del planeta es mayor en ese punto debido a la fuerza centrífuga provocada por la rotación, hay más masa bajo nuestros pies, y una persona que se encuentre sobre él notará una mayor atracción gravitatoria. Será una cantidad imperceptible para un ser humano, por supuesto, pero los instrumentos de medición pueden llegar a verse afectados por ella.
Y, bueno, como la intensidad de la gravedad determina el tiempo que un péndulo tarda en oscilar… Ya me entendéis.
Newton estaba también muy interesado en el campo de la óptica, concretamente en qué diablos ocurre cuando la luz blanca pasa a través de un prisma que provoca que ésta se descomponga en todos los colores del arcoíris. En aquella época, la gente pensaba que eran, de hecho, los prismas los que coloreaban la luz.
En una sala en la que la luz solar sólo podía entrar a través de una pequeña abertura en la pared, Newton estuvo probando cómo distintas configuraciones de prismas afectaban al color del rayo de luz resultante. Descubrió, por ejemplo, que la luz blanca está compuesta por todos los colores y que superponiendo la luz de distintos colores proveniente de varios prismas se podían obtener colores nuevos: luz verde a partir de azul y amarilla o violeta a partir de la roja y la amarilla.[56] También se fijó en que los colores que salen de un prisma aparecen en orden inverso a si los observamos directamente… Lo que probablemente tuvo algo que ver en la decisión que le llevó a hurgarse los ojos con agujas.
Mientras analizaba el problema, se dio cuenta de que las lentes de los telescopios causaban un fenómeno similar llamado aberración cromática. Su origen es similar a lo que hace que la Luna se vea de color rojo durante un eclipse: distintos colores se ven refractados en el interior de las lentes en ángulos distintos y, al final, lo que se ve por el otro lado del telescopio son dos polos rojos y azules alrededor del objeto que estamos observando.
Estos defectos de la imagen son un fastidio, así que Newton desarrolló un nuevo tipo de telescopio que funciona en realidad más bien como un microscopio. Tiene un espejo en el fondo y, a través de una lente, se puede ampliar la imagen que está reflejada en el espejo.
DATO CURIOSO
Dada su firme convicción en la existencia de un creador, Newton creía en la universalidad de la gravedad. Es decir, que esta fuerza gobierna todo lo que existe en el universo porque habría sido puesta ahí por Dios para poner orden a todo el asunto este que se le había ido de las manos. Pero, claro, al tener a Dios tan presente en la cabeza, Newton llegó a afirmar que tanto el espacio como el tiempo tenían que estar construidos a su semejanza. Es decir, viviríamos en un universo con una extensión infinita y que ha existido y existirá para siempre. En este escenario, Newton creía también que las estrellas siempre habrían estado brillando y seguirían brillando para siempre.
En 1720, el astrónomo Edmund Halley cuestionó este punto de vista. Al fin y al cabo, si el universo fuera infinitamente grande, contendría un número infinito de estrellas. Si, además, el brillo de las estrellas fuera eterno, no existiría la noche en la Tierra, ya que desde cada punto del cielo nos llegaría la luz de al menos una estrella y el cielo entero estaría iluminado de manera permanente. Como éste no es el caso, la idea de Newton no podía ser correcta. Este planteamiento lo popularizaría un siglo después el astrónomo alemán Heinrich Olbers, que se llevaría el mérito porque la gente empezó a conocerlo como la paradoja de Olbers.
En fin.
La cuestión es que la idea de la gravedad como fuerza invisible que mantiene el universo en orden no calaría hondo inmediatamente porque competía con otras teorías propuestas en el momento, como la de René Descartes, que sostenía que un objeto sólo podía influenciar a otro si lo tocaba. Según esta lógica, las órbitas de los planetas sólo podían explicarse si el universo estaba inundado por algún tipo de fluido en movimiento que generaba remolinos (estaba usando el comodín del éter, si os dais cuenta) y en esos vórtices estarían atrapados los planetas dando vueltas. Esta idea resultaba más fácil de aceptar que la presencia de una fuerza invisible y atractiva que aparece entre dos cuerpos, por supuesto.
EL PASO DEL COMETA HALLEY
Aunque Newton murió en 1724, su teoría no fue aceptada hasta mucho más tarde. A pesar de que sus ecuaciones fueron utilizadas por casi todos los astrónomos para sus investigaciones gracias a la precisión que ofrecían, la validez de las leyes newtonianas no sería demostrada al público de manera definitiva hasta el año 1759, cuando el astrónomo Alexis Clairaut utilizó sus ecuaciones para predecir el mes en el que el cometa Halley volvería a pasar.
Psss… Eso es fácil. El cometa pasa una vez cada setenta y seis años; le bastaba con ver cuándo fue la última vez que pasó y listos.
Pues no, una vez más la realidad no es tan sencilla.
La órbita extremadamente elíptica del cometa Halley lo lleva hasta la altura de la órbita de Neptuno antes de volver hacia la Tierra. Por el camino, dependiendo de la posición del resto de los planetas mientras el cometa se adentra en el sistema solar, la velocidad del cometa puede aumentar o disminuir un poco. Pero, dadas las grandes distancias y períodos de tiempo que están relacionados con la órbita del cometa Halley, ese un poco puede significar que llegará meses antes o después de lo esperado basado en observaciones anteriores.
Bueno, vale, pido perdón a los astrónomos históricos por infravalorarlos.
Así me gusta.
Clairaut y dos de sus discípulos, madame Lepaute y Joseph Lalande, tardaron seis meses en calcular que el cometa tardaría 618 días más en volver que en su período anterior, una predicción que anunciaron en 1758. Pero el proceso de cálculo era tan largo que temían que el cometa llegara antes de que pudieran hacer pública su predicción, así que tuvieron que hacer algunas simplificaciones y anunciaron que su cálculo podría contener un error de hasta 27 días.[57]
Finalmente el cometa Halley se dejó ver en el cielo a mediados de mayo de 1759, casi exactamente un mes después de la fecha que habían predicho, de acuerdo con el margen de error que habían previsto. Hay que pensar que en esta época aún no se conocía la existencia de Urano y Neptuno, y sin calcular los efectos de la gravedad de estos dos planetas era imposible realizar una predicción mucho más precisa.
El resultado demostraba por fin la validez de la física newtoniana. Teniendo en cuenta que Kepler había postulado que las cosas que dan vueltas alrededor del Sol tienen órbitas elípticas y que los cometas tienen las órbitas más elípticas del sistema solar, la predicción del paso del cometa Halley era la confirmación definitiva de que el sistema heliocéntrico inicialmente propuesto por Copérnico era correcto y que el Sol era el centro del sistema solar.
O sea que ya lo teníamos. Habíamos tardado cinco mil años en conseguirlo, pero por fin habíamos conseguido poner el Sol en el centro del sistema solar, donde le corresponde, y al resto de los planetas dando vueltas a su alrededor en el orden correcto. La física de Newton funcionaba tan bien que hasta el siglo XX no se produciría ninguna otra revolución en el mundo de la astronomía que nos obligara a replantearnos el lugar del sistema solar en el universo y la verdadera naturaleza del espacio.
Pero eso no significa que, mientras tanto, no ocurrieran cosas importantes.