Física

Galileo Galilei

Galileo Galilei nació en Pisa en 1564. Su padre, aficionado a las matemáticas y a la música, quiso que fuera médico, que era ya entonces una profesión que permitía vivir bien desde un punto de vista social y económico. Dejándose aconsejar por su padre Galileo estudió medicina en Pisa, pero nunca llegó a graduarse. Como tenía una buena inteligencia pronto se dio cuenta de que en la universidad se leían muchos libros que tenían poco fundamento o eran malas traducciones al servicio de los poderes civiles y de la Iglesia, que, preocupada por la Reforma, se mostraba desconfiada ante cualquier tipo de cambio.

Entonces se despertó en él su afición por las matemáticas y la física y se propuso experimentar todo cuanto le fuera posible para fundamentar en la experiencia sus propios estudios. Al parecer, no solo disfrutaba con sus experimentos, sino que también gozaba mostrándolos a los demás y publicándolos para que todos los conocieran. Por su labor creativa basada sistemáticamente en la experiencia, Galileo es considerado el padre de la ciencia moderna.

La observación experimental más conocida de cuantas se le atribuyen tuvo lugar en la catedral de Pisa cuando él tenía 17 años. Asistiendo allí a una ceremonia religiosa reparó un buen día en las oscilaciones de la lámpara principal de la iglesia. Probablemente guiado por su formación musical empezó a seguir el ritmo de las oscilaciones, y como tenía ciertos conocimientos de medicina intentó medir sus tiempos contándose las pulsaciones. Tan intrigado quedó que al llegar a su casa montó un experimento colgando del techo dos bolas de distinto material, una de plomo y otra de corcho, para hacerlas oscilar libremente. Tras realizar varias pruebas así escribió el resultado: “…reiterando nada menos que cien veces sus idas y venidas, han demostrado cómo la más grave y la más liviana van tan acompasadas que ni en cien ni en mil vibraciones consigue aquella anticiparse ni en un solo mínimo movimiento, sino que ambas caminan con el mismo paso”. Galileo acaba de descubrir que el período de oscilación de un péndulo depende de su longitud, pero es independiente del valor de la masa suspendida.

También se le atribuye un experimento que consistió en arrojar desde la torre de Pisa dos bolas de distinto peso para comprobar si llegaban al suelo al mismo tiempo. Como eso fue lo que ocurrió, demostró que el tiempo de caída de un cuerpo es independiente de su masa. Importante descubrimiento cuando desde Aristóteles se creía lo contrario. Hoy sabemos que por efecto de la gravedad los cuerpos caen con un movimiento uniformemente acelerado con una aceleración igual a 9,81 m/s2, y que si dos vehículos, uno muy ligero y otro muy pesado, partiendo de cero aceleran con la misma aceleración, en tiempos iguales alcanzarán velocidades iguales y recorrerán espacios iguales, aunque, naturalmente, el vehículo más pesado gastará más gasolina.

A Galileo le hubiera gustado hacer más experimentos desde la torre de Pisa, pues esa espectacularidad era acorde con su carácter. Pero ni la torre estaba allí para eso ni él podía hacer medidas durante los breves segundos que tardaba cualquier objeto en llegar al suelo. Entonces tuvo la genialidad de hacer sus experimentos con planos inclinados, dejando caer por ellos bolas de distintos materiales y distinta rugosidad. Cuando las bolas llegaban al suelo las deja correr libremente o bien hacía que ascendieran por planos inclinados de la misma o diferente pendiente que los de caída. Tras hacer estos experimentos enunció el Principio de Inercia: Un objeto no sometido a ninguna fuerza externa se mueve a velocidad constante. Hoy añadiríamos que ese cuerpo tiene una energía cinética proporcional a su masa y al cuadrado de su velocidad.

Otros experimentos notables de Galileo relacionados con la caída de los cuerpos, consistieron en dejar caer objetos en el interior de una cabina de un barco, cuando al barco estaba atracado en el puerto y cuando se movía a velocidad constante. Dejando caer una bola de sus manos a la altura del pecho, comprobó que en ambos casos la bola siempre caía a sus pies. Si llamamos marco de referencia de un experimento al marco físico en el que éste se realiza, tendremos que las dos situaciones del barco corresponden a dos marcos de referencia distintos, con la particularidad de que uno de ellos está en reposo y otro se mueve a velocidad constante. Como los resultados siempre fueron los mismos, Galileo pudo enunciar lo que hoy se llama Principio de Relatividad Galileano: Las leyes de la física son idénticas en cualquier marco de referencia que se mueva a velocidad constante.    

 Galileo murió en 1642 en una pequeña finca que tenía en Arcetri, donde fue obligado a permanecer aislado durante los últimos años de su vida. Algo menos de un año después de su muerte nació en Woolsthorpe (Inglaterra) Isaac Newton. Max Born, matemático y físico alemán, Premio Nobel de Física de 1954, escribió: “La exactitud científica y los métodos científicos de la investigación experimental y teórica han permanecido constantes desde la época de Galileo a través de los siglos”.

Publicado por Enrique Reina

2 respuestas a “Galileo Galilei”

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