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1. Juventud y formación de Galileo
Galileo
Galileo proviene de una antigua familia florentina. Su padre, Vincenzo Galilei (c. 1520-1591), conocido como músico, es un hombre culto, aficionado a la literatura griega y latina; su madre, Giulia degli Ammannati, proviene de una ilustre familia de Pistoia. De niño, mostró una notable disposición para ejecutar e incluso inventar máquinas. Recibió una educación completa en Florencia, pero se la debía menos a sus maestros que a su propio genio. Él compensa las deficiencias de su enseñanza con numerosas lecturas.
A los diecisiete años ingresó en la Universidad de Pisa para estudiar filosofía, con la intención de ingresar posteriormente a la medicina. Al mismo tiempo, se le introduce en las matemáticas mediante la lectura de Elementos de Euclides; probablemente también se familiarice con las obras de Arquímedes, porque imaginará el equilibrio hidrostático, que usará para medir las densidades, y dará la ley de los vasos comunicantes.
2. Las leyes de la caída de los cuerpos
Fue a la edad de diecinueve años, en 1583, cuando hizo la primera de sus famosas observaciones. Al contemplar en la catedral de Pisa una lámpara que acaba de encender un sacristán y que se balancea bajo la bóveda, sin duda una preciosa lámpara de araña de Benvenuto Cellini, observa que sus oscilaciones siempre se producen al mismo tiempo, aunque su amplitud disminuye. Al examinar otras lámparas de pie, se da cuenta de que el período de sus oscilaciones no depende del peso del candelabro, sino solo de la longitud de la cadena de suspensión.
Al atravesar un arco de círculo al final de su cadena, el candelabro tiene el mismo movimiento que si cayera a lo largo de una trayectoria curva. Dado que la duración de esta caída no depende del peso del candelabro, Galileo deduce que todos los cuerpos deben caer con la misma velocidad, si al menos la resistencia del aire no llega con demasiada fuerza para frenar su movimiento. Se dice -pero el hecho se discute- que luego sube a lo alto de la Torre de Pisa, cuya inclinación facilitará su experiencia, y deja caer mármoles de diferentes materiales, pero todos suficientemente densos, mientras los compañeros, permanecieron en el abajo, se puede observar que las bolas lanzadas simultáneamente llegan al suelo en el mismo instante.
Estos resultados maravillosamente simples socavan la enseñanza tradicional, ya que, independientemente de la más mínima verificación experimental, se creía que los cuerpos caían con una velocidad ligada a su pesadez o ligereza. Así que Galileo se creó fuertes enemistades; en Pisa, donde enseña matemáticas desde 1589, su puesto se vuelve difícil. Por suerte, la República de Venecia le ofreció, en 1592, una cátedra de matemáticas en la Universidad de Padua.
Por tanto, es en esta ciudad donde realizará sus principales obras. En particular, continuó su estudio de lo que entonces se llamaba la “caída del bajo”, porque estaba preocupado por descubrir la ley exacta de este movimiento. Pero éste es demasiado rápido para permitir mediciones directas, y Galileo tiene la idea de observar una caída ralentizada por el uso de un plano inclinado. Fue en 1602 cuando realizó su famoso experimento. Enrolla un tronco en una ranura de madera lisa y determina los tiempos de caída correspondientes a varias longitudes pesando el agua que fluye de un grifo a una velocidad constante. Por tanto, encuentra que los espacios atravesados son proporcionales a los cuadrados de los tiempos; en otras palabras, el movimiento de caída se acelera uniformemente. Este resultado sigue siendo válido cuando varía la pendiente del plano inclinado; cuando este último alcanza la vertical, la caída se vuelve libre, y Galileo extiende a este caso limitado la ley anterior
→ ley de la caída de los cuerpos.
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Trayectoria parabólica de un proyectil
Sin duda, del mismo período datan muchas otras observaciones, todo lo cual permite ver en Galileo al creador de la dinámica. Pero su relación no se publicaría hasta cuatro años antes de su muerte, en su Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla meccanica ei movimenti locali (1638). En este trabajo, establece el movimiento parabólico de proyectiles en el vacío (→ trayectoria); también enuncia el principio de inercia y la ley de la composición de velocidades, de los cuales el movimiento parabólico es en realidad sólo una consecuencia. Es también en esta publicación que atribuye la altura de los sonidos a las frecuencias de las vibraciones, caracteriza los intervalos musicales por la proporción de estos, estudia las cuerdas vibrantes, el fenómeno de la resonancia y destaca las ondas estacionarias.
Las lecciones de mecánica que imparte tienen un éxito extraordinario; pero no serán muy conocidos en Francia hasta que el padre Mersenne publique, en 1634, Mecánica de Galileo.
3. Galileo, óptico y astrónomo
Galileo, Diálogo de systemate mundi
Sin embargo, Galileo centró su atención en muchas otras áreas de la física. Así fue como fue uno de los primeros en utilizar termómetros líquidos. Pero es sobre todo en la óptica donde su trabajo es de suma importancia.
Gafas astronómicas de Galileo
Se informa que construyó, alrededor de 1612, el primer microscopio, pero esta afirmación es cuestionable. En cualquier caso, fue en 1609, cuando vivía en Venecia, la ciudad más famosa de Europa en la industria del vidrio, que realizó la telescopio con objetivo convergente y ocular divergente, al que se ha mantenido unido su nombre. Sin duda no fue exactamente el inventor, porque en los Países Bajos se diseñaron instrumentos del mismo tipo, pero las cualidades de este telescopio, su aumento, que alcanzó los 30, superaron con creces a sus contemporáneos.
→ astronomía.
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El sistema mundial según Copérnico
Sistema ptolomeo
Inmediatamente, dirige este telescopio no a los objetos terrestres, sino al cielo, lo que nadie había hecho todavía; e inmediatamente anuncia una serie de descubrimientos. Sus observaciones se encuentran en primer lugar en la Luna; observa que éste siempre nos presenta el mismo rostro, observa sus montañas, cuyas alturas evalúa, e indica sus libraciones; incluso piensa que puede ocultar seres vivos. Luego descubre o encuentra los satélites de Júpiter, de los cuales estudia los movimientos. También descubre el anillo de Saturno, las manchas y la rotación del Sol sobre su eje, las fases de Venus, las variaciones en el diámetro aparente de los planetas; todas las novedades que confirman su presunción a favor del sistema de Copérnico, al invalidar el de Ptolomeo (→ Sistema solar).
En 1610, Galileo se rindió a las autoridades del gran duque Cosme II de Medici, quien lo llamó a Toscana para colmarlo de favores. Es nombrado primer matemático de la Universidad de Pisa y filósofo del Gran Duque, sin estar obligado a profesar ni siquiera a residir en esta ciudad. Pero pronto, habiendo despertado la envidia en gran número, fue denunciado a la Santa Sede. Las doctrinas de Copérnico, que él nunca deja de enseñar, fueron aprobadas en su tiempo por el Papa Pablo III; pero luego tienen por adversarios a la mayoría de los eruditos de Europa, que sólo juran por Aristóteles. También en 1616 los jueces de Roma declararon este sistema «absurdo» al mismo tiempo que «herético». Galileo recibe la orden de no profesarlo más y regresa a Florencia.
→ Inquisición.
4. El juicio de Galileo
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Galileo frente al Santo Oficio Vaticano
Pero la aparición de tres cometas en 1618 lo devolvió a la astronomía. En 1632, retomó tímidamente la defensa del nuevo sistema en su obra. Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, Tolemaico e Copernicano (Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo). El Papa Urbano VIII cree reconocerse en un personaje de este diálogo, Simplicio, un defensor a veces ridículo y siempre infeliz del sistema de Ptolomeo. La obra fue remitida a la Inquisición, ante cuyo tribunal debía comparecer Galileo, de sesenta y nueve años, en 1633. El juicio duró veinte días; Galileo apenas se defiende; debe pronunciar la abjuración de su doctrina de rodillas. Cuenta la tradición que cuando se levantó golpeó el suelo con el pie y gritó: «Eppur, si muove» («Y sin embargo, se mueve»).
5. La vejez de Galileo
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Galileo
Después de su abjuración, a Galileo se le permite regresar al palacio de la Embajada de la Toscana. Luego se fue a Siena, donde encontró un exiliado honorable con su amigo el arzobispo Piccolomini. A finales de 1633, el Papa le permitió vivir en las cercanías de Florencia. Se mudó a una villa en Arcetri, donde permaneció bajo la vigilancia de la Inquisición.
Además de su juicio, tuvo que soportar pruebas crueles en su vejez. En 1634 perdió a una de sus hijas; dos años después, se queda completamente ciego. A pesar de sus debilidades, no puede desprenderse de la ciencia, que lo hizo famoso. A menudo está rodeado de sus discípulos, los más queridos de los cuales son Torricelli y Viviani. Fue allí donde murió de una enfermedad cardíaca, teniendo casi setenta y ocho años y dejando solo un hijo natural, que sería matemático.
El mismo año en que muere Galileo, en cuanto a un misterioso paso de la antorcha del espíritu, nacerá Newton, el otro creador de la física.
JC Poggendorff, en su Historia de la fisica, escribió: “Galileo merecería el título de fundador de la física, si tan solo un hombre hubiera podido fundar una ciencia tan vasta y tan variada. Con él y a través de él comienza el estudio cuidadoso de la naturaleza, con la ayuda de la experiencia y el análisis matemático. De hecho, Galileo combina el razonamiento inductivo, tal como lo practicó el inglés William Gilbert, con la deducción matemática, y así crea el método de investigación universalmente utilizado desde entonces en física.
6. Citas de Galileo
- «La condición natural de los cuerpos no es reposo, sino movimiento.. »
- «Todas las verdades son fáciles de ver una vez que se han descubierto; el problema es descubrirlos. «
- «Las matemáticas son el alfabeto con el que Dios escribió el Universo.. «
Algunas obras
- De motu (1590)
- Sidereus Nuncius (1610)
- La bilancetta (1644)
DOS DISCÍPULOS DE GALILEE
Evangelista Torricelli
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Evangelista Torricelli
Enviado a Roma a los veinte Evangelista Torricelli, El físico italiano (Faenza 1608-Florencia 1647) llama la atención de Galileo sobre esto al mostrar que un sistema material está en equilibrio cuando su centro de gravedad ocupa la posición más baja posible. Fue en 1643 que realizó su famoso experimento: las fuentes de Florencia no podían operar una bomba succionando agua desde más de 32 pies, pensó en usar mercurio, mucho más denso, y puso en evidencia la existencia de presión atmosférica. Al año siguiente, anunció su ley sobre el flujo de líquidos.
→ Evangelista Torricelli.
Vincenzo Viviani
Vincenzo Viviani, El matemático italiano (Florencia 1622-Florencia 1703) reconstruyó las obras perdidas de los antiguos geómetras. El nombre de ventana viviani se dio en la intersección de una esfera y un cilindro.
