Durante miles de años se pensó que la Tierra era plana, que todos los objetos en el cielo giraban en torno a ella y que nuestro planeta era el centro de todo lo existente. Se crearon algunas teorías que corroboraban aquello y, lo más destacable es que podían predecir algunos fenómenos, pero la búsqueda de respuestas por parte de los seres humanos no pudo y nunca podrá ser detenida.
Uno de los primeros rebeldes a la teoría dominante de Ptolomeo fue Nicolás Copérnico quien basado en algunas ideas que rondaban casi ocultas en diversos manuscritos plasmó en su obra maestra De Revolutionibus Orbium Coelestiuma la idea de un Universo Heliocéntrico, es decir, con el Sol en el centro. Si bien esta idea conceptualmente está correcta el análisis matemático no lo fue del todo porque supuso órbitas circulares las cuales no permitían grandes predicciones.
Galileo Galilei (1564 -1642) Padre del método científico
Galileo Galilei es considerado por muchos el padre de la ciencia, no tan sólo por la construcción del primer telescopio para uso astronómico en 1610 sino también por el método de estudio de fenómenos que utilizó. Él fue pionero en utilizar el método científico basado en la experimentación y no en la mera observación y contemplación como lo hacían todos los aristotélicos. Con la construcción del telescopio tipo refractor observó lo que nunca nadie había mirado antes, abrió una nueva era en la Astronomía, ya nada iba a ser como antes. Una de las observaciones más importantes fue cuando miró por primera vez el planeta Júpiter ya que notó cuatro puntos luminosos girando entorno a él, esos puntos son sus cuatro satélites principales llamados actualmente satélites galileanos. Pues bien, ese descubrimiento puede parecer simple pero trajo consigo una gran revolución ya que según Ptolomeo todo gira en torno a la Tierra, en cambio Galileo había descubierto 4 objetos que no seguían dicha regla, ese fue el momento en que la teoría Heliocéntrica de Copérnico fue aceptada por todos aunque faltaban algunos retoques matemáticos.
La gran revolución en lo que respecta al entendimiento del Sistema Solar vino de la mano del gran observador Tycho Brahe que durante años contempló en su Observatorio propio los movimientos planetarios a ojo desnudo, porque todavía no se construía el primer telescopio. Estas observaciones llegaron a manos de Johannes Kepler quien, siguiendo el consejo de Tycho Brahe de fijarse en la trayectoria de Marte en el Cielo, logró concluir sus tres grandes Leyes, conocidas hoy como las tres leyes de Kepler.
Isaac Newton (1642-1727). Desarrolló la mecánica y el cálculo.
Hasta ese momento, con las descripciones del cielo de Kepler, y el telescopio desarrollado por Galileo aún faltaba la guinda de la torta, la culminación de todo lo conocido hasta ese momento en una gran teoría física. Pues bien, esta teoría llegó a manos del joven Isaac Newton fundando las bases de toda la Mecánica actual y del Cálculo diferencial e Integral. Newton además de desarrollar una física que estaba acorde con las leyes de Kepler trabajó en una serie de problemas matemáticos, muchos de los cuales se utilizan hoy en la programación de algoritmos computacionales y en varias otras áreas científicas. En ese momento el hombre tuvo las herramientas matemáticas para poder predecir sucesos, que posteriormente fueron trabajadas más a fondo por grandes físicos y matemáticos como Lagrange, Euler, Hamilton, Laplace, Gauss, Green, Poison, sólo por hacer mención a algunos.
El padre de lo que hoy conocemos como Cosmología es sin lugar a dudas el músico Friedrich Wilhem Herschel, más conocido como William Herschel. Su indudable relevancia no se le otorga por los resultados que mostró ni las conclusiones que obtuvo, sino debido a la gran cantidad de interrogantes que formuló y los campos de estudio que abrió. Herschel, en un momento de su vida escribió:
«Decidí no aceptar nada por simple creencia, sino ver con mis propios ojos lo que otros han visto antes que yo…«
Esta motivación lo llevó a construir los telescopios más grandes y de mejor calidad en su época, sin tener estudios de astronomía, solo gran curiosidad y mucha disciplina. Por nombrar algunos de los campos a los que se dedicó está el descubrimiento del planeta Urano, el estudio sistemático de la Vía Láctea, sistemas de estrellas binarias, movimiento del Sol, estrellas variables, nebulosas y cúmulos. Todos estos tópicos no habían sido jamás estudiados, e incluso eran poco valorados ya que en ese tiempo se creía que la Astronomía podía llegar a entender sólo el Sistema Solar, nada más, porque aún el Universo era inmutable, estático y eterno.
James Clerk Maxwell (1831-1879). Formuló las ecuaciones que describen el electromagnetismo.
En la mitad del 1800 apareció James Clerk Maxwell quien trabajó arduamente en el campo de la electricidad y el magnetismo, llegando a fusionar estos dos conceptos y sentando las bases de la mayoría de las aplicaciones eléctricas y magnéticas en tan sólo cuatro ecuaciones. Maxwell ha sido un poco olvidado en la historia quizás por lo complejo de sus fórmulas o su callada personalidad, pero sin duda está dentro de los genios más grandes que haya pisado la Tierra. Tampoco es mi intención olvidar a otro importantes físicos y matemáticos que también trabajaron en electromagnetismo como Joule, Kirchoff, Ohm, Ampere, Gauss, y otros más.
A fines del 1800 el hombre creyó tener todo el conocimiento posible de los fenómenos físicos, la Astronomía a su vez ya mostraba avances porque se logró dividir la luz blanca en distintos colores y relacionar esto con el material que emitió dicha luz, así se podía conocer la composición química de las estrellas. Para todo el mundo estaba claro que lo único que quedaba de tarea científica era medir con más precisión las órbitas de los planetas, calcular mejor la velocidad de la luz y algunos detalles como el denominado Cuerpo Negro, más otros pequeños detalles de medición. Es bastante soberbio pesar así pero la mecánica newtoniana y las ecuaciones de Maxwell entregaban todo lo que se podía esperar, es decir, el hombre creía estar al borde de responder las preguntas fundamentales.
Por fortuna nuestra el mundo determinista que plantea la mecánica clásica no sería la explicación final a cómo es nuestro universo. Tuvo que aparecer uno de los más grandes genios de la historia, Albert Einstein, para mostrar que a la física le quedaba muchísimo trabajo por delante. En el año 1905 Einstein publicó cuatro artículos que cambiaron al mundo drásticamente, es por ello que se denominado el año maravilloso de la física.
- » Sobre el movimiento requerido por la teoría cinética molecular del calor de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario»
- » Un punto de vista heurístico3 sobre la producción y transformación de luz.»
- » Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento»
- » Depende la inercia de un cuerpo de su contenido de energía?»
Max Planck (1848-1957). Desarrolló la matemática de la mecánica cuántica.
El segundo entrega el conocimiento teórico para explicar fenómenos que antes sólo funcionaban en el papel pero sin tener idea qué era lo que en realidad ocurría. Este es el comienzo teórico de la Mecánica Cuántica, ya que Max Planck la había formulado matemáticamente, de manera inicial obviamente. Este paper que explicaba el Efecto fotoeléctrico le valió el premio Nobel en 1921. El tercer paper es el nacimiento de la Teoría Especial de la Relatividad. Los otros dos son de gran importancia además para la comprobación de la existencia de los átomos (primer paper) y la famosa ecuación E = mc2 del cuarto paper.
De la época de Einstein a nuestro días la tecnología se ha encargado de avanzar en el conocimiento, además de mentes muy brillantes para la Astronomía que serán mencionados cuando mencionemos su contribución. El mundo actual está regido por la mecánica cuántica y la Relatividad, pero surge un gran problema, cuando se necesitan estudiar comportamientos cuánticos a velocidades relativistas solo surgen problemas. Ya vendrán nuevos genios a iluminar el camino y mejorar las teorías. Es importante resaltar que una teoría nueva no necesariamente invalida a una anterior, sino que la engloba; por ejemplo la mecánica newtoniana es un caso especial de la relatividad general.
Así nacen nuevas teorías más generales, nuestra concepción del universo cambia drásticamente y nadie sabe lo que nos depara el futuro, esa es la mayor maravilla.
