HISTORIA DE LOS
MODELOS COSMOLÓGICOS.
Desde la antigüedad, la humanidad ha concebido distintos
modelos de Universo. En las culturas clásicas que se desarrollaron alrededor
del Mediterráneo predominaron los siguientes:
El que podríamos
llamar “MODELO ARISTOTÉLICO”, aunque Aristóteles no fue ni el único ni
el primero que lo defendió, fue el más aceptado hasta el S. II. Este modelo
sostenía que el Universo (Cosmos) está encerrado en una gran esfera (esfera de
las estrellas fijas o bóveda celeste). Dentro de ella todo está ordenado
(Cosmos: orden) mientras que fuera de ella sólo existe el Caos (desorden).
Es un sistema geocéntrico: la Tierra es esférica y se
encuentra, inmóvil –como podemos apreciar por nuestros sentidos- en el centro
del Cosmos.
Hay dos clases de astros: las estrellas fijas y las errantes
o planetas.
Las estrellas fijas reciben este nombre porque ocupan posiciones
invariables unas respecto a otras, gracias a lo cual las figuras que forman
–constelaciones- son permanentes. Sin embargo se mueven conjuntamente, porque
se encuentran en la bóveda celeste, que gira en torno a la Tierra de este a
oeste con movimiento circular uniforme.
A las errantes (planetas) se las llama así porque se mueven
respecto a las fijas: parecen errar o deambular por los cielos. Los siete
planetas de la Antigüedad son, pues: Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter
y Saturno. Cada una de ellas se encuentra sobre una esfera transparente. Estas
esferas son todas concéntricas (todas tienen como centro el centro del Cosmos,
que también es el centro de la Tierra) y también giran de este a oeste en torno
a la Tierra pero con distintas velocidades y sobre ejes distintos.
En la Tierra y su atmósfera –mundo sublunar- todo es
imperfecto, cambiante, corruptible, perecedero. Todas las cosas están hechas de
los cuatro elementos –tierra, agua, aire y fuego- combinados en distintas
proporciones.
En los cielos –mundo supralunar- todo es perfecto,
invariable, incorruptible, eterno. El único movimiento posible es el movimiento
circular uniforme (velocidad constante), que no tiene principio ni fin y que no
cambia nunca, por lo que es el más perfecto. Los astros y sus esferas están
hechos del “quinto elemento” o “quinta esencia”: el éter.Este modelo no podía
explicar varios hechos observados, particularmente dos:
-El cambio de tamaño y de brillo de los
“planetas”, que parecía indicar que unas veces se encontraban más cerca de la
Tierra y otras más lejos.
-El movimiento retrógrado de algunos planetas: en ocasiones
invierten el sentido de su marcha por los cielos durante unos días, y después
retoman el sentido habitual.
El “MODELO PTOLEMAICO”, propuesto por Claudio Ptolomeo (S. II d.C.) para ofrecer una
explicación a lo que el modelo Aristotélico no podía explicar.
Mantenía todas las premisas del modelo
anterior, pero además suponía que los planetas se movían sobre unos pequeños
círculos –epiciclos- cuyos centros eran puntos que se movían a su vez sobre
otros grandes círculos –deferentes- que eran los que giraban en torno a la
Tierra. De este modo, la trayectoria aparente de los planetas es circular pero
en bucles, lo que explica sus distancias variables y sus cambios de sentido.
Mantenía la idea de que el único movimiento posible en los cielos era el
circular uniforme.
Este modelo funcionaba muy bien, y fue utilizado hasta el S.
XVI, pero, es un sistema “caprichoso”, artificioso, parecía tan sólo un truco,
lo que no satisfacía a muchos intelectuales, persuadidos de que las leyes de la
Naturaleza “deben ser simples”.
El “MODELO HELIOCÉNTRICO” de Aristarco
de Samos (S. II a.C.). Suponía que era el Sol el que estaba en el centro del
Cosmos y que la Tierra y los demás astros giraban en torno a él, por supuesto
con movimientos circulares y uniformes. No fue muy aceptado porque nadie “veía
que la Tierra se moviera”. Conseguía explicar la variación de las distancias de
casi todos los planetas respecto a la Tierra, pero no en el caso del Sol.
Ya en el siglo XVI Nicolás Copérnico, en su obra De Revolutionibus
Orbium Coelestium en 1543, propuso de nuevo un modelo Heliocéntrico. Este
modelo fue declarado herético por la iglesia católica, que prohibió leer y
divulgar las obras de Copérnico. Galileo y otros intelectuales sufrieron
persecución y represión por defenderlo. Sin embargo, este nuevo modelo fue
rápida y ampliamente aceptado, sobre todo después de que Galileo Galilei
aportara argumentos en su favor.
Galileo fue el primero que usó el telescopio para observar sistemáticamente
los astros. Descubrió montañas y valles en la Luna, y manchas en el Sol, lo que
ponía en cuestión que en los cielos “todo fuera perfecto”.
Descubrió, por ejemplo, cuatro satélites de Júpiter. Al poner
de manifiesto que giraban en torno a Júpiter, demostró que no todos los astros
tenían que girar alrededor de l
Descubrió que Venus presentaba fases como la Luna (Venus
creciente, llena, menguante y nueva), lo que sólo es posible si Venus gira en
torno al Sol.Rebatió
la falsa idea de que si la Tierra se moviera, los objetos caerían detrás de la
vertical del punto en que se soltasen, proponiendo el experimento del saco que
cae desde lo alto del mástil de un barco en movimiento.
Por su actitud de conceder más importancia a las pruebas
experimentales que a la “lógica o sentido común” y que a la fama o autoridad de
los grandes pensadores y de las religiones, se considera a Galileo el fundador
del método científico y el “padre de la ciencia”.
El uso del telescopio se generalizó, y se realizaron más y
mejores observaciones astronómicas. Analizando estos datos, Johannes Kepler,
descubrió y publicó entre 1609 y 1619 que los planetas se mueven en torno al
Sol en órbitas no circulares, sino elípticas. Así terminó para siempre con el
viejo mito de que el movimiento de los astros tenía que ser circular y uniforme.
Todavía quedaba pendiente una cuestión fundamental: ¿Qué
fuerzas eran las que hacían que los astros se movieran así? La solución a este
problema la aportó Isaac Newton, quien a finales del S. XVII enunció la Ley de
Gravitación Universal y los tres Principios de la Dinámica. Estas leyes
explican tanto los movimientos circulares o elípticos de los astros como los
movimientos rectilíneos de caída de los cuerpos en la Tierra. De este modo
Newton acabó con la pretendida separación o diferencia fundamental entre cielos
y Tierra, unificando los “dos mundos” bajo unas mismas leyes que lo gobiernan
todo. Por este logro, y por el resto de su obra, Newton es considerado el
científico más importante de la historia.
Los MODELOS
ACTUALES del Universo no son geocéntricos ni heliocéntricos. La Tierra y todos
los astros del Sistema Solar giran en torno al Sol, pero éste tan sólo es una
estrella más entre los cientos de miles que hay en nuestra galaxia, la Vía
Láctea. Y ésta tan sólo es una entre muchos millones de otras galaxias en el
Universo. No hay ningún punto que sea “el centro”, o lo que es lo mismo,
cualquier punto puede ser considerado el centro. En 1929 Edwin Hubble descubrió
que el Universo se encuentra en expansión, por lo que, extrapolando hacia atrás
en el tiempo, se piensa que debió iniciarse desde un solo punto, en una gran
explosión –el Big Bang- que debió ocurrir hace unos quince mil millones de
años. Puede que el Universo continúe expandiéndose eternamente o puede que
llegue un momento en que la fuerza de gravedad frene la expansión y el Universo
comience a contraerse hasta concentrarse en un solo punto o “gran agujero
negro”. La ciencia sigue investigando esta cuestión, y también sigue buscando
la “gran Teoría Unificada” que consiga explicar todas las fuerzas y fenómenos
del Universo.
ACTIVIDAD-
1) Esquematiza cada modelo cosmológico mencionado en el texto. Recuerda que puedes ampliar la información.
2) Compara cada modelo e investiga cuál es el modelo cosmológico más aceptado actualmente.